带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置,a、b、c三个α粒子(重力忽略不计)先后从同一点O垂直电场方向进入电场,其运动轨迹如图所示,其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场.下列

◎ 题目

带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置,a、b、c三个α粒子(重力忽略不计)先后从同一点O垂直电场方向进入电场,其运动轨迹如图所示,其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场.下列说法正确的是(  )
A.b在电场中运动的时间大于a在电场中运动的时间
B.b在电场中运动的时间等于c在电场中运动的时间
C.进入电场时c的速度最大,a的速度最小
D.a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小相等
魔方格

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

由题意知a、b、c三个粒子在电场中受到相同的电场力,在电场方向产生相同的加速度a,由题中图象得,粒子在电场方向偏转的位移满足:ya=yb>yc
由于在电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,有y=at2,可得粒子在电场中运动的时间t,所以粒子在电场中运动时间有:

ta=tb>tC,由此判断A、B均错误;
在垂直电场方向的位移满足xa<xb<xc,由于在垂直电场方向上微粒做匀速直线运动,根据ta=tb>tC可得:
v0a<v0b<v0c,故C正确;
对a和b而言,在电场方向偏转的距离相等,则电场力对a、b做功相同,由于v0a<v0b<v0c可知,a打在负极板上时的速度小于b飞离电场时的速度大小,故D错误.
故选:C.

◎ 知识点

    专家分析,试题“带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置,a、b、c三个α粒子(重力忽略不计)先后从同一点O垂直电场方向进入电场,其运动轨迹如图所示,其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场.下列…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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