题目内容

18.如图,带电荷量之比为qA:qB=1:3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C、D点,若OC=CD,忽略粒子重力的影响,则(  )
A.A和B在电场中运动的时间之比为1:2
B.A和B运动的加速度大小之比为4:1
C.A和B的质量之比为1:2
D.A和B的位移大小之比为1:1

分析 带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动.根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转量y的表达式,求解质量之比;根据水平位移与初速度之比求解时间之比.

解答 解:A、粒子在电场中做类平抛运动,在水平方向:x=v0t,因初速度相同,则可知时间与水平距离成正比,由题意可知,飞行的水平距离之比为1:2:故粒子的运动时间之比为:1:2,故A正确;
B、粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,y=$\frac{1}{2}$at2,则有:a=$\frac{2y}{{t}^{2}}$,故加速度之比等于t2的反比,故加速度之比为4:1;故B正确;
C、由牛顿第二定律得:qE=ma,则有m=$\frac{qE}{a}$,因qA:qB=1:3,aA:aB=4:1,故质量之比为;1:12,故C错误;
D、位移等于初末两点间的距离,由图可知,两粒子的位移不可能相等,故D错误.
故选:AB.

点评 本题关键要熟练掌握类平抛运动的研究方法:运动的分解法,关键是明确二者具有相同的竖直位移,但水平位移不同,因此分别对两个方向进行分析求解即可,对于比例式的计算一定要熟练掌握.

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