Question

17．如图所示，两块水平放置的平行金属板，上板带负电，下板带正电，三个质量相等的粒子，一个带正电，一个带负电，一个不带电．今让这三个粒子以相同的水平速度，从两极板左侧中央先后垂直于电场方向射入匀强电场中，最后落在正极板上的a、b、c处，粒子所受重力不能忽略，则（　　）

• A． 打在a处的粒子带正电
• B． 打在b 处的粒子加速度最大
• C． 打在c处的粒子运动时间最长
• D． 到达正极板时，打在c处的粒子动能最小

Answer 1

分析 因为上极板带负电，所以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，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解．

解答 解：ABC、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，所以打在C处的粒子运动时间最长：根据y=$\frac{1}{2}$at²，y相同，所以三种粒子在电场中的加速度为a_A＞a_B＞a_C：再根据：a=$\frac{{F}_{合}}{m}$可知，A粒子受电场力向下，带负电，B粒子不带电，C粒子受电场力向上，故C粒子带正电，故AB错误，C正确．
D、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E_kC＜E_kB＜E_kA，故D正确
故选：CD

点评 本题考查带电粒子在复合场中的运动，要首先明确不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分别对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．