Question

如圖所示，有三個質量相等，分別帶正電、帶負電和不帶電的小球，從平行板電場的中點以相同的初速度垂直于電場方向進入電場，它們分別落在A、B、C三點，可以判斷（　　）

A．落在A點的小球帶正電，落在B點的小球不帶電  
B．三個小球在電場中運動的時間相等
C．三個小球到達極板時的動能關系為E_kA>E_kB>E_kC 
D．三個小球在電場中運動時的加速度關系為a_A>a_B>a_C

Answer 1

A

解析試題分析：根據三個小球的受力情況可知，不帶電小球做平拋運動a₁=g，帶正電小球做類平拋運動a₂=＜g，帶負電小球做類平拋運動a₃=＞g．根據題意，三小球在豎直方向都做初速度為0的勻加速直線運動，球到達下極板時，在豎直方向產生的位移h相等，據t=，三小球運動時間，正電荷最長，不帶電小球次之，帶負電小球時間最短．三小球在水平方向都不受力，做勻速直線運動，則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比，故水平位移最大的A是帶正電荷的小球，B是不帶電的小球，C帶負電的小球．故A正確．由于三小球在豎直方向位移相等，初速度均為0，由于電場力的作用，三小球的加速度不相等，故它們的運動時間不相等，故B錯誤；根據動能定理，三小球到達下板時的動能等于這一過程中合外力對小球做的功．由受力圖可知，帶負電小球合力最大為G+Eq，做功最多動能最大，帶正電小球合力最小為G-Eq，做功最少動能最小．故C錯誤．因為A帶正電，B不帶電，C帶負電，所以a_A=a₂，a_B=a₁，a_C=a₃，所以a_A＜a_B＜a_C．故D錯誤．
考點：帶電粒子在復合場中的運動；類平拋運動。