题目内容

7.如图所示,平行的竖直线MN、PQ为一水平匀强电场的左右边界,两质子A、B以大小相同的初速度v0,分别从MN边界射入该匀强电场,A质子初速度方向平行于电场方向,B质子初速度方向垂直于电场方向,当两质子从电场的PQ边界离开电场时,A、B质子的速度大小分别为v1、v2,A、B质子在电场中的运动时间分别为t1、t2,质子重力不计,则(  )
A.v1=v2B.v1<v2C.t1=t2D.t1<t2

分析 分析两粒子的受力和运动情况,根据电场力做功的特点和动能定理进行分析,从而求出离开时的动能;再根据运动的合成和分解规律进行分析,利用水平方向上的运动规律即可明确运动的时间.

解答 解:A粒子水平向右运动,做匀加速直线运动,B粒子竖直向上运动,竖直方向做匀速直线运动,而水平方向向右做匀加速运动,二者的加速度相同,由于A具有水平初速度,故A离开时间较短;
对两粒子的运动过程,粒子离开PQ时的电场力做功相同,根据动能定理可知,粒子离开PQ时的速度大小相等,故AD正确,BC错误.
故选:AD.

点评 本题考查带电粒子在电场中的运动,要注意明确运动的合成和分解的应用,知道两粒子受电场力相同,加速度相同,但A为匀加速直线运动,而B为类平抛运动.

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