Question

16．三个α粒子在同一点沿同一方向同时垂直飞入偏转电场，出现了如图所示的运动轨迹，其中a打在板上，b刚好飞出电场，c飞出电场，由此可判断（　　）

• A． 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上
• B． b和c同时飞离电场
• C． 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小
• D． 动能的增加值c最小，b其次，a最大

Answer 1

分析 三个α粒子都做类平抛运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动．粒子的质量和电量相同，加速度相同．比较沿电场方向上的位移，可比较出运动时间，再根据垂直电场方向的位移可知初速度的大小．通过动能定理比较动能的变化量．

解答 解：A、三个粒子的质量和电量都相同，则知加速度相同．a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=$\frac{1}{2}$at²，可知运动时间相等，在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，故A正确．
B、b、c竖直方向上的位移不等，y_c＜y_b．根据y=$\frac{1}{2}$at²，可知t_c＜t_b．故B错误．
C、在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：v=$\frac{x}{t}$，因x_c=x_b，t_c＜t_b，则v_c＞v_b．根据t_a=t_b，x_b＞x_a．则v_b＞v_a．所以有：v_c＞v_b＞v_a．故C正确．
D、根据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能增加量相等．c电荷电场力做功最少，动能增加量最小．故D错误．
故选：AC．

点评 解决本题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向，在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动．