Question

水平放置的兩平行金屬板A、B接一穩(wěn)恒電源，兩個(gè)微粒P和Q以相同的速率分別從極板A的邊緣和A、B中央射入電場(chǎng)并分別從極板B、A邊緣射出，如圖所示．不考慮微粒的重力和它們之間的相互作用，下列結(jié)論中正確的是（　　）

• A、兩微粒的電荷量一定相等
• B、兩微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相等
• C、兩微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等
• D、兩微粒離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能一定相等

Answer 1

分析：粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行處理．

解答：解：兩個(gè)電荷在電場(chǎng)中都做類平拋運(yùn)動(dòng)，將它們的運(yùn)動(dòng)分解為沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
A、B、設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子的初速度為v₀，則粒子運(yùn)動(dòng)為 t=

L

v0

，L、v₀相同，則時(shí)間相同．豎直方向的位移為 y=

1

2

at2，a=

qE

m

，則y=

qE

2m

t2，E，t相同，y不同，因m的大小關(guān)系不清楚，q有可能相等，也可能不等．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、由移為y=

1

2

at2，t相同，y不同，加速度a一定不等，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)動(dòng)能定理，E_K-

1

2

m

v

2 0

=qEy，則離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為 E_K=

1

2

m

v

2 0

+qEy，由于質(zhì)量m關(guān)系未知，所以E_K大小無(wú)法判斷．故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)與力學(xué)中平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法相似，運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似，只是加速度不同．抓住兩者相似性，用類比方法，對(duì)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題就不感到陌生，增強(qiáng)解題的信心．