Question

三個分別帶有正電、負電和不帶電的質量相同的顆粒，從水平放置的平行帶電金屬板左側以相同速度V垂直電場線方向射入勻強電場，分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點，如圖所示，下面判斷正確的是（ ）
A．落在a點的顆粒帶正電，c點的帶負電，b點的不帶電
B．落在a、b、c點顆粒在電場中的加速度的關系是a_a＞a_b＞a_c
C．三個顆粒在電場中運動的時間關系是t_a＞t_b＞t_c
D．電場力對落在c點的顆粒做負功

Answer 1

【答案】分析：由圖，電容器上極板帶負電，下極板帶正電，平行板間有豎直向上的勻強電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，負電荷受到向下的電場力，不帶電的小球做平拋運動，帶負電的小球做類平拋運動，加速度比重力加速度大，帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運動．由此根據平拋和類平拋運動規律求解．
解答：解：A、B、C根據題意，三小球在水平方向做勻速直線運動，則有x=vt，v相同，則水平位移x與運動時間t成正比，由圖看出，水平位移的關系為x_a＜x_b＜x_c，則運動時間關系為t_a＜t_b＜t_c．豎直方向上三個粒子都做初速度為0的勻加速直線運動，到達下極板時，在豎直方向產生的位移y相等：y=at²，則知加速度關系為 a_a＞a_b＞a_c．由牛頓第二定律得知三個小球 的合力關系為  F_a＞F_b＞F_c．由于平行板間有豎直向上的電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，向下的合力最小，向下的加速度最小，負電荷受到向下的電場力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不帶電的小球做平拋運動，加速度為重力加速度g，可知，落在a點的顆粒帶負電，c點的帶正電，b點的不帶電．故AC錯誤，B正確．
D、由上分析得知，落在c點的顆粒帶正電，電場力向上，則電場力對它做負功．故D正確．
故選BD
點評：確認不帶電小球做平拋運動，帶電小球做類平拋運動，分水平和豎直方向分析小球的運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向初速度為0的勻加速直線運動，由運動的合成與分解進行分析．