如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧*以相同的水平初速度v0先后...
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如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧*以相同的水平初速度v0先后*入电场中,最后在正极板上打出A、B、C三个点,则( )
A.三种粒子在电场中运动时间相同
B.三种粒子到达正极板时速度相同
C.三种粒子到达正极板时落在A、C处的粒子机械能增大,落在B处粒子机械能不变
D.落在C处的粒子带正电,落在B处的粒子不带电,落在A处的粒子带负电
【回答】
解:A、根据题意,三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动,球到达下极板时,在竖直方向产生的位移h相等:h=at2,
解得:t=;
由于平行板间有竖直向上的电场,正电荷在电场中受到向上的电场力,向下的合力最小,向下的加速度最小,负电荷受到向下的电场力,向下的合力最大,向下的加速度最大,不带电的小球做平抛运动,加速度为重力加速度g,根据t=得到正电荷运动时间最长,负电荷运动时间最短,不带电的小球所用时间处于中间;故A错误.
BC、3种粒子下落过程有重力和电场力做功,它们的初动能相同,根据动能定理合力做功越多则末动能越大,而重力做功相同,A粒子带负电,电场力做正功;B粒子不带电,电场力不做功;C粒子带正电电场力做负功;所以动能EkC<EkB<EkA,故BC错误.
D、三粒子水平方向做匀速直线运动,水平位移:x=v0t,由于初速度相同,所用时间越长则水平位移越大,所用A粒子带负电,B粒子不带电,C粒子带正电,故D正确.
故选:D.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:选择题
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