Question

4．如图是某静电分选器的原理示意图．质量相等且带等量异种电荷的a、b两种颗粒在漏斗出口处无初速度下落，经过分离电场后落在水平传送带A、B上（颗粒不会触碰分离电场的极板）．忽略颗粒间的库仑力，则（　　）

• A． 分选过程中，a颗粒的电势能增大、b颗粒的电势能减小
• B． 分选过程中，a、b两颗粒的电势能都减小
• C． 分选过程中，颗粒的运动轨迹一定是抛物线
• D． 离开分选电场时，a、b两颗粒的水平侧移量一定相等

Answer 1

分析 明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案．

解答 解：设矿料分选器内的电场方向水平向左（也可以设向右），
A、B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，a、b两颗粒的电势能都减小．故A错误，B正确；
C、分选过程中，颗粒的受到的重力大小相等，方向都向下；电场力的大小相等，都沿水平方向．所以颗粒受到的合力的大小与方向都是不变的，所以颗粒做匀加速直线运动，故C错误．
D、颗粒的受到的重力大小相等，方向都向下，所以竖直方向做自由落体运动，可知运动的时间是相等的；质量相等且带等量异种电荷的a、b两种颗粒受到的电场力的大小相等，都沿水平方向，所以水平方向都在做初速度为0的匀加速直线运动，而且水平方向的加速度的大小也相等，所以离开分选电场时，a、b两颗粒的水平侧移量一定相等，故D正确；
故选：BD．

点评 该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况．