如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水平速度v先后垂直地射入匀强电场中.分别落在正极板的a、b、c处,粒子所受重力不能忽略

◎ 题目

如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水平速度v先后垂直地射入匀强电场中.分别落在正极板的a、b、c处,粒子所受重力不能忽略,则可知粒子a、b、c三个粒子在电场中的加速度有aa______b______ac(填“>”、“<”或“=”);c粒子______;(填“带正电”、“带负电”或“不带电”)
魔方格

◎ 答案


由题意知带电粒子在电场中做类平抛运动,不带电粒子做平抛运动可知,垂直电场方向做匀速直线运动,平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,由图可知a在垂直电场方向的位移最大,c最小,故可知,在电场中的运动时间满足:ta>tb>tc,在平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,因为位移相同,则根据位移时间关系h=
1
2
at2
得粒子的加速度a=
2h
t2
,因为ta>tb>tc,h相同,故有aa<ab<ac
粒子在电场中合外力为电场力和重力的合力,由题意知电场方向竖直向上,故正电荷在电场中受电场力方向与重力方向相反,合力小于重力,故其加速度a小于重力加速度,负电荷受力方向与电场方向相反即竖直向下,其合力大于重力,故其加速度大于重力加速度.不带电粒子只受重力,其加速度为重力加速度,由于aa<ab<ac,所以可以判断,c带负电,b不带电,a带正电.
故答案为:<,<,带负电.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水平速度v先后垂直地射入匀强电场中.分别落在正极板的a、b、c处,粒子所受重力不能忽略…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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