Question

16．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，分别以初速度V₂、V₁垂直于电场线进入电场（轨迹位于竖直平面内），两粒子恰好能相遇于P点，重力不计．在此过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 两粒子到达P点的速度大小可能相等
• B． 电场力对两粒子做功一定不相同
• C． 两粒子到达P点时的电势能的都比进入电场时大
• D． 两粒子到达P点所需时间一定不相等

Answer 1

分析 分析初末位置的电势差，判断电场力做功的关系，由动能定理分析速度大小关系；
运用运动的分解法和运动学公式分析运动时间的关系．

解答 解：AB、两粒子进入电场后做类平抛运动，因为重力不计，竖直方向匀速，水平向左匀加速，因为两粒子水平方向的位移不同，电场力做功一定不同，由动能定理可知，两粒子达到P点的速度大小不等，故A错误，B正确；
C、电场力对两粒子都做正功，电势能减少，故C错误；
D、水平方向上，由x=$\frac{1}{2}$at²，加速度为：a=$\frac{qE}{m}$，因为两个完全相同的带等量正电荷的粒子，所以加速度相等，位移不等，所以两粒子到达P点所需时间一定不相等，故D正确．
故选：BD．

点评 带电粒子在电场中运动时，根据电势差研究电场力做功，进而分析电势能和动能的关系是常用的方法．粒子在电场中做匀变速曲线运动时，常用运动的分解法研究其运动规律．