Question

如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，可以判断

1. A.
   落在A点的小球带正电，落在B点的小球不带电
2. B.
   三个小球在电场中运动的时间相等
3. C.
   三个小球到达极板时的动能关系为E_kA>E_kB>E_kC
4. D.
   三个小球在电场中运动时的加速度关系为a_A>a_B>a_C

Answer 1

A
试题分析：根据三个小球的受力情况可知，不带电小球做平抛运动a₁=g，带正电小球做类平抛运动a₂=＜g，带负电小球做类平抛运动a₃=＞g．根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据t=，三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短．三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球．故A正确．由于三小球在竖直方向位移相等，初速度均为0，由于电场力的作用，三小球的加速度不相等，故它们的运动时间不相等，故B错误；根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为G+Eq，做功最多动能最大，带正电小球合力最小为G-Eq，做功最少动能最小．故C错误．因为A带正电，B不带电，C带负电，所以a_A=a₂，a_B=a₁，a_C=a₃，所以a_A＜a_B＜a_C．故D错误．
考点：带电粒子在复合场中的运动；类平抛运动。