问题 选择题

一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2.若不计重力,则a和b的比荷之比是(  )

A.1:2

B.1:8

C.2:1

D.4:1

答案

两带电粒子都做类平抛运动,水平方向匀速运动,有x=vt,垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动,有y=

1
2
at2

电荷在电场中受的力为F=Eq,根据牛顿第二定律有F=ma,

联立解得:

q
m
=
2yv2
Ex2
,因为两粒子在同一电场中运动,E相同,初速度相同,侧位移相同,所以比荷与水平位移的平方成反比.所以比荷之比为4:1,故D正确.

故选D.

单项选择题
单项选择题