Question

三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度V垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图所示，下面判断正确的是（ ）
A．落在a点的颗粒带正电，c点的带负电，b点的不带电
B．落在a、b、c点颗粒在电场中的加速度的关系是a_a＞a_b＞a_c
C．三个颗粒在电场中运动的时间关系是t_a＞t_b＞t_c
D．电场力对落在c点的颗粒做负功

Answer

由图，电容器上极板带负电，下极板带正电，平行板间有竖直向上的匀强电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力，不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解．
【解析】
A、B、C根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有x=vt，v相同，则水平位移x与运动时间t成正比，由图看出，水平位移的关系为xa＜xb＜xc，则运动时间关系为ta＜tb＜tc．竖直方向上三个粒子都做初速度为0的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：y=at2，则知加速度关系为 aa＞ab＞ac．由牛顿第二定律得知三个小球 的合力关系为  Fa＞Fb＞Fc．由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g，可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电．故AC错误，B正确．
D、由上分析得知，落在c点的颗粒带正电，电场力向上，则电场力对它做负功．故D正确．
故选BD