Question

【题目】一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动

B. 若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同

C. 若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同

D. 无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同

Answer 1

【答案】AC

【解析】

试题将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解水平方向不受外力，以v做匀速直线运动，故A正确；竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不相等，故B错误；当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有：经过第一个无电场区y=gt12，v1=gt1，经过第一个电场区，y=v1t2-gt22，v2=v1-gt2，联立解得t1=t2，v2=0。接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，故C正确；通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同；故D错误。