Question

20．如圖所示，水平放置的平行板電容器間存在豎直向下的勻強電場，現(xiàn)有比荷相同的4種帶電粒子從電容器中間O點分別沿OP、OQ、OM、ON四個方向以相同的速率射出，已知OP、OQ沿水平方向且粒子均能從平行板電容器間射出，OM、ON沿豎直方向，不計粒子重力及粒子間的相互作用，則以下對粒子運動的描述正確的是（　�。�

• A． 沿OP、OQ兩方向射出的粒子若電性相反，則粒子離開電容器時速度相同
• B． 沿OP、OQ兩方向射出的粒子若電性相反，則粒子離開電容器時電場力做的功一定相等
• C． 沿OP、OQ兩方向射出的粒子若電性相反，則粒子離開電容器時速度偏轉(zhuǎn)角大小相等
• D． 沿OM、ON兩方向射出的粒子若均帶負(fù)電，則沿OM方向射出的粒子先到達極板

Answer 1

分析 4種帶電粒子比荷相同，在電場中運動時加速度大小相等，根據(jù)運動的分解法分析水平和豎直兩個方向的分速度，比較粒子離開電容器時速度關(guān)系和速度偏轉(zhuǎn)角大�。�根據(jù)分位移公式分析粒子離開電場時偏轉(zhuǎn)距離關(guān)系，由功的計算公式分析電場力做功的關(guān)系．根據(jù)粒子的運動情況，分析D項．

解答 解：AC、根據(jù)牛頓第二定律得：粒子在電場中運動的加速度為 a=$\frac{qE}{m}$，據(jù)題四個粒子的$\frac{q}{m}$相等，則加速度大小相等．沿OP、OQ兩方向射出的粒子若電性相反，則粒子離開電容器時水平方向速度大小相等，豎直方向速度方向相反，大小相等，因此粒子離開電容器時速度偏轉(zhuǎn)角大小相等，速度大小相等，方向相反，則速度不同，故A錯誤，C正確．
B、由公式y(tǒng)=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}$$•\frac{qE}{m}$$（\frac{\frac{l}{2}}{v}）^{2}$，可知兩粒子在電場中豎直方向偏轉(zhuǎn)距離相等，但是由于電量不一定相等，粒子所受的電場力不一定相等，所以電場力做的功不一定相等，故B錯誤．
D、沿OM、ON兩方向射出的粒子若均帶負(fù)電，則沿OM方向射出的粒子做減速運動，沿ON方向射出的粒子做加速運動，故ON方向射出的粒子先到達極板，故D錯誤．
故選：C

點評 帶電粒子在電場中運動的問題，關(guān)鍵要正確分析受力情況，判斷出其運動情況．對于類平拋運動，要熟練運用運動的分解法研究分運動的規(guī)律．