连.若一带电微粒恰能沿图1-9-9所示水平直线通过,则在此过程中,该粒子( )
A.所受重力与电场力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
答案 BD
解析 带电微粒在平行板电容器之间受到两个力的作用,一是竖直向下的重力mg;二是垂直于极板向上的电场力F=Eq,因二力均为恒力,已知带电微粒做直线运动,所以此二力的合力一定在微粒运动的直线轨迹上,根据牛顿第二定律可知,该微粒做匀减速直线运动,选项D正确,选项A、C错误;从微粒运动的方向和电场力的方向可判断出,电场力对微粒做负功,微粒的电势能增加,选项B正确.
题组二 带电粒子在电场中的类平抛运动
[ | |X|X| ]
图1-9-10
3.如图1-9-10所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场的方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中( )
A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度aQ<aP
C.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2
D.它们的动能增加量之比ΔE P∶ΔE Q=1∶2
答案 C
解析 设两板距离为h,P、Q两粒子的初速度为v0,加速度分别为aP和aQ,粒子P到上极板的距离是,它们做类平抛运动的水平距离为l.则对P,由l=v0tP,=aPt,得到aP=;同理对Q,l=v0tQ,h=aQt,得到aQ=.由此可见tP=tQ,aQ=2aP,而aP=,aQ=,所以qP∶qQ=1∶2.由动能定理得,它们的动能增加量之比ΔE P∶ΔE Q=maP∶maQh=1∶4.综上所述,C项正确.