Question

【題目】如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從P點(diǎn)以相同的初速度垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可判斷（　　）

A. 三個(gè)小球到達(dá)正極板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是：

B. 三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

C. 三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度關(guān)系是：

D. 落到A點(diǎn)的小球帶負(fù)電，落到B點(diǎn)的小球不帶電

Answer 1

【答案】BC

【解析】

由圖可知上極板帶負(fù)電，所以平行板間有豎直向上的電場(chǎng)，正電荷在電場(chǎng)中受到向上的電場(chǎng)力，負(fù)電荷受到向下的電場(chǎng)力。則不帶電的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電的小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度比重力加速度大，帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運(yùn)動(dòng)。由此根據(jù)平拋和類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。

在平行金屬板間不帶電小球、帶正電小球和帶負(fù)電小球的受力如下圖所示：

由圖可知不帶電小球做平拋運(yùn)動(dòng)：；帶正電小球做類平拋運(yùn)動(dòng)：；帶負(fù)電小球做類平拋運(yùn)動(dòng)：。

所以落到A點(diǎn)的是帶正電小球；落到B點(diǎn)的是不帶電小球；落到C點(diǎn)的是帶負(fù)電小球。

A、根據(jù)動(dòng)能定理，三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能等于這一過程中合外力對(duì)小球做的功。由受力圖可知，帶負(fù)電小球合力最大為，做功最多，動(dòng)能最大；帶正電小球合力最小為，做功最少，動(dòng)能最小。即：，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)題意，三小球在豎直方向都做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，球到達(dá)下極板時(shí)，在豎直方向產(chǎn)生的位移h相等，根據(jù)，，得三小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，正電荷最長(zhǎng)，不帶電小球次之，帶負(fù)電小球時(shí)間最短，故，B正確；

CD、根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合受力分析可以判斷，落到A點(diǎn)的是帶正電小球；落到B點(diǎn)的是不帶電小球；落到C點(diǎn)的是帶負(fù)電小球，故，，，因，故，C正確，D錯(cuò)誤；

故選BC。