Question

【題目】三個分別帶有正電、負電和不帶電的質量相同的顆粒,從水平放置的平行帶電金屬板左側以相同速度v0垂直電場線方向射入勻強電場,分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點,如圖所示.下面判斷正確的是( )

A. 落在a點的顆粒帶正電,c點的帶負電,b點的不帶電

B. 落在a、b、c點的顆粒在電場中的加速度的關系是

C. 三個顆粒在電場中運動的時間關系是

D. 電場力對落在c點的顆粒做負功

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由圖，電容器上極板帶負電，下極板帶正電，平行板間有豎直向上的勻強電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，負電荷受到向下的電場力，不帶電的小球做平拋運動，帶負電的小球做類平拋運動，加速度比重力加速度大，帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運動，由此根據平拋和類平拋運動規律求解；

A、根據題意，三小球在水平方向做勻速直線運動，則有，相同，則水平位移x與運動時間t成正比，由圖看出，水平位移的關系為，則運動時間關系為，豎直方向上三個粒子都做初速度為0的勻加速直線運動，到達下極板時，在豎直方向產生的位移y相等：，則知加速度關系為，由牛頓第二定律得知三個小球的合力關系為，由于平行板間有豎直向上的電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，向下的合力最小，向下的加速度最小，負電荷受到向下的電場力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不帶電的小球做平拋運動，加速度為重力加速度g，可知，落在a點的顆粒帶負電，c點的帶正電，b點的不帶電。故AC錯誤，B正確；
D、由上分析得知，落在c點的顆粒帶正電，電場力向上，則電場力對它做負功。故D正確。