Question

【題目】如圖所示真空中某直線形粒子發射裝置水平放置在截面為三角形的勻強電場區域上方，勻強電場水平向里，且足夠長，圖示是前視圖。已知該粒子發射的都是質子，同時射出的粒子為同一批粒子，出射速度一樣，不計重力經過電場偏轉打在水平地面的光屏上。則從上往下看，關于打在光屏上的粒子說法正確的是（　　）

A. 同批射出的粒子，在左右兩邊的最先到達地面光屏

B. 同一批射出的粒子打在地面光屏上呈“”形狀

C. 不同批次射出的粒子速度越大打在地面光屏上離開軸的平均距離越遠

D. 同一批射出的粒子打在地面光屏上時電勢能的改變量正比于入射電場時離軸的高度的平方

Answer 1

【答案】D

【解析】

由題意可知，粒子進入電場后，豎直方向做勻速直線運動，水平方向做勻加速直線運動，所以同批射出的粒子同時到達地面，故A錯誤。由類平拋運動規律知：豎直方向有h=v0t，水平方向有d=at2，，與平拋運動類比可知，粒子打在地面光屏上不是呈“∧”形狀，而是拋物線，故B錯誤。粒子速度越大，則在電場中運動時間越短，距離x軸的平均速度越近，故C錯誤。根據功能關系有-Ep=W電=qEd=，即同一批射出的粒子打在地面光屏上時電勢能的改變量正比于入射電場時離軸的高度的平方。故D正確。