解题思路: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.
①②③、根据题意,三小球在水平方向做匀速直线运动,则有x=v0t,v0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=[1/2]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①③错误,②正确.
④、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④正确.
故选:D.
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 确认不带电小球做平抛运动,带电小球做类平抛运动,分水平和竖直方向分析小球的运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向初速度为0的匀加速直线运动,由运动的合成与分解进行分析.