Question

8．a、b、c三個(gè)完全相同的帶正電的微粒（不計(jì)重力）由同一點(diǎn)同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場(chǎng)，則以下說法正確的是（　�。�

• A． 在b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上
• B． b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)
• C． 進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c的速度最大，a的速度最小
• D． 動(dòng)能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大

Answer 1

分析 帶電粒子垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入電場(chǎng)，粒子將做類平拋運(yùn)動(dòng)，三個(gè)粒子都是a粒子，所以在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力相同；由圖可知，a、b在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)方向的位移相同，故在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由此可判斷A的對(duì)錯(cuò)；通過三個(gè)粒子在電場(chǎng)中沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的位移判斷出在電場(chǎng)中的飛行時(shí)間，結(jié)合在電場(chǎng)中的水平位移可判斷初速度的大小，由此判斷B、C選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)；粒子動(dòng)能的增加即為電場(chǎng)力所做的功，因電場(chǎng)力大小相同，通過沿場(chǎng)強(qiáng)方向的位移可分析電場(chǎng)力的做功情況，由此判斷D選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)．

解答 解：A、a、b兩個(gè)粒子在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)的方向上的位移相同，由$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間也相同，所以b粒子飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上，選項(xiàng)A正確．
B、b和c在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)的方向的位移不同，所以在電場(chǎng)中飛行的時(shí)間也就不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．
C、由$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$可知，c粒子在電場(chǎng)中飛行的時(shí)間最短，而在水平方向飛行的距離最大，所以c的速度最大，a、b兩粒子飛行時(shí)間相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，選項(xiàng)C正確．
D、由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，三個(gè)粒子的動(dòng)能的增加即為電場(chǎng)力對(duì)粒子所做的功，三個(gè)粒子受到的電場(chǎng)力相同，在電場(chǎng)力的方向上，誰的位移大，電場(chǎng)力對(duì)誰做的功就大，所以對(duì)a、b兩粒子做的功相等，對(duì)c粒子做的功要少．選項(xiàng)D正確．
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同．先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程（平衡、加速、減速，直線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題．解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解．