Question

如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向同時(shí)射入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)).則從開始射入到打到上板的過程中

A.它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t_Q＞t_P

B.它們的電勢(shì)能減小量之比ΔE_P∶ΔE_Q＝1∶2

C.它們所帶的電荷量之比q_P∶q_Q＝1∶2

D.它們的動(dòng)量增量之比Δp_P∶Δp_Q＝2∶1

Answer 1

C

根據(jù)題意分析得：P、Q兩個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中是做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入的初速度又是相等的，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的.由它們最后打在同一點(diǎn)上，即勻速前進(jìn)的位移是相等的，可以得出它們?cè)陔妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t_Q、t_P必定是相等的，再根據(jù)位移y=t²，題中得到P粒子的位移是Q粒子位移的一半，所以得到Q的電荷量是P電荷量的兩倍，即q_P∶q_Q＝1∶2.P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入且打在同一點(diǎn)，所以偏轉(zhuǎn)的電壓降U_P∶U_Q＝1∶2，所以電場(chǎng)力做功W_P∶W_Q＝1∶4，所以它們的電勢(shì)能減小量之比ΔE_P∶ΔE_Q＝1∶4，因而選項(xiàng)B錯(cuò)誤.因?yàn)殡妶?chǎng)力F_P∶F_Q＝1∶2，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間又相等，所以合外力的沖量I_P∶I_Q＝1∶2，所以它們的動(dòng)量增量之比Δp_P∶Δp_Q＝1∶2，因而選項(xiàng)D錯(cuò)誤.綜上所述，本題的正確選項(xiàng)應(yīng)該為C.