Question

【題目】如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的已經(jīng)充滿電的平行板電容器內(nèi)，僅在電場(chǎng)力的作用下，恰好沿下板的邊緣飛出，已知平行板間距離為，板間電壓為，帶電粒子的電荷量為，粒子通過平行板的時(shí)間為，則

A. 在后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為

B. 粒子在豎直方向下落前和后的過程中，電場(chǎng)力做功之比為1∶2

C. 在整個(gè)時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為

D. 在前和后時(shí)間內(nèi)，粒子的動(dòng)能增量之比為1：3

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解在前與后時(shí)間內(nèi)豎直方向上的位移比，然后結(jié)合，計(jì)算電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功，因?yàn)榱Ｗ又皇茈妶?chǎng)力，所以根據(jù)動(dòng)能定理求解粒子動(dòng)能的增量；根據(jù)計(jì)算在前下落前和后的過程中電場(chǎng)力做的功；根據(jù)計(jì)算粒子整個(gè)過程中電場(chǎng)力做的功。

帶電粒子在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故在前與后時(shí)間內(nèi)豎直方向上的位移之比為，因?yàn)?/span>，所以，又因?yàn)樵趧驈?qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向均勻降低，故在前時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功為，在后時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做功為，根據(jù)動(dòng)能定理可得， ， ，故A錯(cuò)誤D正確；粒子在豎直方向下落前和后的過程中，根據(jù)可得做功分別為、，故做功之比為1:1，B錯(cuò)誤；在整個(gè)時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功為，C錯(cuò)誤；