Question

如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球， P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最后都能打在右極板上的同一點。則從開始釋放到打到右極板的過程中（）

A．它們的運行時間

B．它們的電荷量之比

C．它們的電勢能減少量之比

D．它們的動能增加量之比

Answer 1

B

解析試題分析：兩個帶電小球分別沿著虛線做初速度為零的勻加速直線運動，把運動沿水平方向和豎直方向進行分解，在豎直方向上兩球均做自由落體運動，在水平方向上均做初速度為零的勻加速直線運動．
由于兩小球打在同一個點，所以在豎直方向做自由落體的時間是相同的，所以選項A錯誤．
根據分運動的等時性，沿電場方向加速時間也相等，由可得P、Q兩球的水平加速度為2倍關系；由可知，帶電量也為2倍關系．選項B正確．
在水平方向上，根據公式可知兩球的加速度關系為，由F=ma可得電場力有關系，而水平方向，由功的公式知，電場力對兩球做功有關系，所以電勢能變化是4倍的關系．在豎直方向上重力做功相等，所以兩球合力做功并不是4倍關系．可知C、D錯誤．
考點：帶電粒子在混合場中的運動；電勢能；帶電粒子在勻強電場中的運動