解题思路:将运动沿着水平和竖直方向正交分解,运用牛顿运动定律、运动学公式和动能定理求出电场强度和粒子射出时的动能.带电粒子从bc边的中点射出和从cd边的中点射出时,结合运动时间的关系得出加速度的大小关系,从而得出电场强度的关系,结合电场力做功判断射出时动能的关系.
A、粒子的初动能为Ek=
1
2mv02,粒子在ab方向上作匀速运动,L=v0t
粒子在ad方向上做初速度为0的匀加速运动,L=[1/2at2,
根据牛顿第二定律得,a=
qE
m],
联立解得电场强度E=
4Ek
qL.故A正确.
B、根据动能定理得,qEL=Ekt-EK,解得Ekt=qEL+EK=5EK.故B错误.
C、带电粒子从bc边的中点射出和从cd边的中点射出时,知运动的时间之比为2:1,根据y=
1
2at2=
1
2
qE
mt2知,电场强度之比为1:8.故C错误.
D、由C选项知,带电粒子从bC边的中点射出和从cd边的中点射出时,电场强度之比为1:8,则电场力做功之比为1:16,根据动能定理知,射出时动能不等.故D错误.
故选:A.
点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度.
考点点评: 本题关键将带电粒子的运动沿初速度方向和电场方向进行正交分解,然后根据牛顿第二定律和运动学公式以及动能定理列式求解.