C.a一定带正电,b一定带负电
D.两个粒子的电势能均减小
二、用动力学观点分析带电粒子在电场中的运动
带电的粒子在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下物体所受合力可能不为零,做匀变速运动或变速运动;处理这类问题,首先对物体进行受力分析,再明确其运动状态,最后根据所受的合力和所处的状态,合理地选择牛顿第二定律、运动学公式、平抛运动知识、圆周运动知识等相应的规律解题.
例2 在真空中存在空间范围足够大、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为37°的直线运动.现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出,求运动过程中(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)小球受到的电场力的大小及方向;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U.
三、用功能观点分析带电粒子在电场中的运动
带电物体在电场中具有一定的电势能,同时还可能具有动能和重力势能等.因此涉及到电场有关的功和能的问题应优先考虑利用动能定理和能量守恒定律求解.
例3 (多选)如图2所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极板正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N板上的C点.已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( )
图2
A.微粒在电场中做抛物线运动
B.微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等
C.MN板间的电势差为
D.MN板间的电势差为