Question

4．如图所示，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向进入M、N两极板间的匀强电场中，都恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（　　）

• A． 两粒子进入电场时的动能一定相等
• B． 两粒子进入电场时的初速度的大小一定相等
• C． 两粒子飞出电场时的动能一定不相等
• D． 两粒子飞出电场时的速度大小一定相等

Answer 1

分析 带电粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的知识列方程，即可正确解题．

解答 解：A、设极板的长度是L，板间距离是d，设粒子的初速度为v₀；
带电粒子在极板间做类平抛运动，在水平方向：L=v₀t，竖直方向：d=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}\frac{Eq}{m}$t²，
则粒子的初动能E_k0=$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{Eq{L}^{2}}{4d}$，由于q、E、L、d相同，所以两粒子的初动能相等，故A正确；
B、由于两粒子进入电场时的初动能相等而粒子质量不相等，则粒子的初速度大小一定不相等，故B错误；
C、两粒子电荷量相等，进入与离开电场时的位置相同，则电场力做功相同，粒子的初动能相同，由动能定理可得，粒子离开电场时的动能相等，故C错误；
D、粒子离开电场时的动能相等，粒子质量不同，则粒子离开电场时的速度不同，故D错误；
故选：A．

点评 知道粒子在电场中做类平抛运动，掌握类平抛运动的运动规律、熟练应用动能定理、知道动能的计算公式即可正确解题；解题时要认真审题，注意题设条件：不计重力，否则会出错．