Question

3．帶電量相同的兩個(gè)粒子P、Q，分別從兩平行極板的正中央和下極板邊緣處以相同的速度垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，最后打在上極板上的同一點(diǎn)，如圖所示．則從粒子開始射入電場(chǎng)至打到上極板的過程中（粒子的重力不計(jì)），下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t_P：t_Q=1：2
• B． 質(zhì)量之比m_P：m_Q=4：1
• C． 電勢(shì)能減小量之比△E_P：△E_Q=1：2
• D． 動(dòng)能的增加量之比△E_KP：△E_KQ=1：4

Answer 1

分析 粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合水平位移和初速度比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直位移得出加速度之比，從而得出質(zhì)量之比．根據(jù)電場(chǎng)力做功得出電勢(shì)能的減小量之比，根據(jù)動(dòng)能定理得出動(dòng)能增加量之比．

解答 解：A、因?yàn)樗�平位移相等，初速度相同，可知運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：1，故A錯(cuò)誤．
B、在豎直方向上的位移之比為1：2，根據(jù)y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$知，加速度之比為1：2，加速度a=$\frac{qE}{m}$，由于電場(chǎng)強(qiáng)度和電荷量相同，則P、Q的質(zhì)量之比為2：1，故B錯(cuò)誤．
C、因?yàn)殡姾闪肯嗟�，則電荷所受的電場(chǎng)力相等，電場(chǎng)力做功之比為1：2，可知電勢(shì)能的減小量之比為1：2，故C正確．
D、根據(jù)動(dòng)能定理知，合力等于電場(chǎng)力的大小，合力做功之比為1：2，則動(dòng)能增加量之比為1：2，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵將兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)方向和平行電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理列式分析．