题目内容
【题目】将三个质量相等的带电微粒分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带正电,下板接地.三个微粒分别落在图中A、B、C 三点,不计其重力作用,则
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A. 三个微粒在电场中运动时间相等
B. 三个微粒的带电量相同
C. 三个微粒所受电场力的大小关系是FA>FB>FC
D. 三个微粒到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA
【答案】D
【解析】
A.带电微粒沿垂直电场方向进入电场后均做类平抛运动,可沿水平方向建立x轴,竖直方向建立y轴,则由题意有:A、B、C三个微粒在水平方向位移有:xA>xB>xC,因为微粒在水平方向做匀速直线运动,据x=v0t得运动时间
,所以有:tA>tB>tC;故A错误.
BC.微粒在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动,有
,得:
,又因为:tA>tB>tC,则有:aA<aB<aC.因为微粒在电场中受电场力产生加速度,则由牛顿第二定律有:F=ma,所以有FA<FB<FC.在电场中有
得到qA<qB<qC;故B,C均错误.
D.又因为微粒在电场中电场力对微粒做的功等于微粒动能的变化,因为微粒初动能相同,则可以比较电场力做功确定微粒末动能的大小.因为FA<FB<FC,所以有电场力做功WC>WB>WA,根据
,因为初动能相同所以有三个微粒到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA;故D正确.
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