Question

如圖所示，有三個質量相等，分別帶正電，負電和不帶電的小球，從上、下帶電平行金屬板間的P點．以相同速率垂直電場方向射入電場，它們分別落到A、B、C三點，則（　　）

A．C帶正電、B不帶電、A帶負電

B．三小球在電場中運動時間相等

C．在電場中加速度的關系是a_C＞a_B＞a_A

D．到達正極板時動能關系E_A＞E_B＞E_C

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(guī)律求解．

解答：解：AC、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，C正確；
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、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，由y=

1

2

at²知，它們的運動時間不相等，故C錯誤；
D、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+F，做功最多動能最大，帶正電小球合力最小為G-F，做功最少動能最小，即E_C＞E_B＞E_A，故D錯誤．
故選：C

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．