题目内容
一带电粒子(不计重力)以初动能E k0进入匀强电场中,若初速度方向跟电场方向相同,经过时间t动能为E k1;若初速度方向跟电场方向垂直,经过时间t动能为E k2.比较动能E k1、Ek2和E k0的大小,则可能有( )
分析:设粒子的初速度为v,然后根据运动学的公式求出粒子沿电场方向发生的位移,则电场力做功:W=qEd,最后结合动能定律解答说明.
解答:解:若粒子带正电荷:
设粒子的初速度为v,加速度为a,若初速度方向跟电场方向相同,x1=vt+
at2,电场力做功:W1=qEx1,根据动能定律得粒子的末动能:EK1=W1+EK0;
若初速度方向跟电场方向垂直,沿电场线的方向:x2=
at2,电场力做正功:W2=qEx2,根据动能定律得粒子的末动能:EK2=W2+EK0<EK1.
若粒子带负电荷:
若初速度方向跟电场方向相同,x3=vt-
at2,电场力做功:W3=-qEx3,末动能:EK1=W3+EK0<EK0.
若初速度方向跟电场方向垂直,电场力做正功仍为 EK2=W2+EK0>EK0.根据动能定律得粒子的末动能:EK2=W2+EK0>EK1.故ACD正确.
故选:ACD.
设粒子的初速度为v,加速度为a,若初速度方向跟电场方向相同,x1=vt+
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若初速度方向跟电场方向垂直,沿电场线的方向:x2=
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若粒子带负电荷:
若初速度方向跟电场方向相同,x3=vt-
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若初速度方向跟电场方向垂直,电场力做正功仍为 EK2=W2+EK0>EK0.根据动能定律得粒子的末动能:EK2=W2+EK0>EK1.故ACD正确.
故选:ACD.
点评:该题中,根据运动学的公式求出粒子沿电场方向发生的位移,则电场力做功,由于粒子的电性未知,需要减小讨论是解题的关键.
练习册系列答案
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