Question

如圖所示，矩形區域中虛線為靜電場中的一簇等勢線．己知某粒子以初速度v₀沿與等勢線平行的方向由A點進入電場，剛好自c點以速率v_t離開電場，設粒子只受電場力，則下列說法中正確的是（　　）

A．若只增大v0，粒子將從dc邊離開電場，離開電場的速率可能大于vt

B．若只增大v0，粒子將從bc邊離開電場，離開電場的速率大于vt

C．若只減小v0，粒子將從dc邊離開電場，離開電場的速率小于vt

D．若只減小v0，粒子將從bc邊離開電場，離開電場的速率小于vt

Answer 1

粒子進入電場后做類平拋運動，設ab長為2l，ad長為x，電場強度為E，帶點粒子質量為m，帶電量為q，
根據平拋運動的規律有：
l=

1

2

at2
a=

Eq

m

t=

2lm Eq

可見運動時間與初速度無關，
x=v₀t
當增大v₀時，粒子運動不到bc邊就離開電場，粒子將從c點的下面離開電場，所以粒子將從dc邊離開電場，
v_y=at將減小
v=

v02+vy2

，v₀增大，v_y減小，所以v可能增大，故A正確，B錯誤；
當減小v₀時，運動時間不變，v_y不變，v減小，
x=v₀t將減小，粒子將從bc邊離開電場，
所以若只減小v₀，粒子將從bc邊離開電場，離開電場的速率小于v_t，故D正確，C錯誤；
故選AD．