Question

如图所示，水平放置的两个平行金属板，上板带负电，下板带等量的正电，三个质量相等，分别带正电．负电和不带电的质点从极板的左侧P点以相同的水平初速度进入电场中分别落在正极板的三处，由此可知（     ）

A．粒子a带正电，b不带电，c带负电

B．三个粒子在电场中运动的时间相等

C．三个粒子在电场中的加速度

D．三个粒子到达正极板的动能

Answer

D

【解析】

试题分析：根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有，相同，则水平位移与运动时间成正比，由图看出，水平位移的关系为，则运动时间关系为，竖直方向上三个粒子都做初速度为0的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：，则知加速度关系为，由牛顿第二定律得知三个小球的合力关系为，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，可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电，故ABC错误；由以上分析可知，，则竖直位移相同，则可知外力做功a最大，c最小；则由动能定理可知三个粒子到达正极板的动能，故D正确。

考点：带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析。