Question

如圖所示，三個質量相等的，分別帶正電、負電和不帶電的小球，以相同速率在豎直放置的帶電平行金屬板的P點沿垂直于電場方向水平射入電場，落在A、B、C三點，則（　　）

• A、落到A點的小球帶正電、落到B點的小球帶負電、落到C點的小球不帶電
• B、三小球在電場中運動時間相等
• C、三小球到達正極板的動能關系是E_KA＜E_Kb＜E_kC
• D、三小球在電場中的加速度關系是a_C＞a_B＞a_A

Answer 1

分析：從圖象中可以看到上極板帶負電，平行板間有豎直向上的電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，負電荷受到向下的電場力；不帶電的小球做平拋運動，帶負電的小球做類平拋運動，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動．由此根據平拋和類平拋運動規律求解．

解答：解：A、在平行金屬板間不帶電小球、帶正電小球和帶負電小球的受力如下圖所示：

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，由于豎直位移相同，根據h=

1

2

at²，得水平位移最大的A球運動時間最長即A球豎直方向的加速度最小，故A球帶正電，水平位移最小的C球加速度最大，故C球帶負電，則B球不帶電，故A錯誤；
B、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，所以A球運動時間最長，C球運動時間最短，故B錯誤．
C、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C合力最大為G+F，做功最多動能最大，帶正電小球A合力最小為G-F，做功最少動能最小，即E_KC＞E_KB＞E_KA，故C正確；
D、由于三小球在豎直方向位移相等，初速度均為0，由A的分析可得受力關系，根據牛頓第二定律，則有a_C＞a_B＞a_A，故D正確．
故選：CD．

點評：確認不帶電小球做平拋運動，帶電小球做類平拋運動，分水平和豎直方向分析小球的運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向初速度為0的勻加速直線運動，由運動的合成與分解進行分析．