题目内容

5.如图所示,带电粒子P的电荷量是Q的3倍,它们以相同的速度从同一点垂直场强方向射入匀强电场,P、Q分别打在M、N点,OM=2MN,带电粒子的重力不计,则P、Q粒子的质量之比为(  )
A.2:3B.3:2C.3:4D.4:3

分析 带电粒子垂直进入电场,做类平抛运动,根据水平位移比得出运动的时间比,再通过竖直位移关系得出加速度的关系,结合牛顿第二定律以及电荷量之比得出它们的质量比

解答 解:粒子在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两粒子的初速度相等,水平位移比为2:3,知运动时间比为2:3.
根据y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,得加速度之比为9:4
根据牛顿第二定律得,a=$\frac{qE}{m}$,因为电量比为3:1,则质量比为4:3.故ABC错误,D正确.
故选:D.

点评 解决本题的关键知道带电粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动,还需注意计算过程比例问题,否则易出错.

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