Question

分別將帶正電、負電和不帶電的三個等質量小球，分別以相同的水平速度由P點射入水平放置的平行金屬板間，已知上板帶負電，下板接地．三小球分別落在圖中A、B、C三點，則（　�。�

A．A帶正電、B不帶電、C帶負電

B．三小球在電場中加速度大小關系是：aA＜aB＜aC

C．三小球在電場中運動時間相等

D．三小球到達下板時的動能關系是EkC＞EkB＞EkA

Answer 1

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：



由此可知帶正小球做平拋運動a₁=

G

m

，帶正電小球做類平拋運動a₂=

G-F

m

，帶負電小球做類平拋運動a₃=

F+G

m

．
根據(jù)題意，三小球在豎直方向都做初速度為0的勻加速直線運動，球到達下極板時，在豎直方向產生的位移h相等，據(jù)t=

2h a

得三小球運動時間，正電荷最長，不帶電小球次之，帶負電小球時間最短．
A、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；
B、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，故B正確；
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，故它們的運動時間不相等，故C錯誤；
D、根據(jù)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，故D選項正確．
故選AD．