有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直进入电场,它们分别落在下板的A、B、C三点(如图所示),由此可判断()A.三个球在电场

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直进入电场,它们分别落在下板的A、B、C三点(如图所示),由此可判断(  )
A.三个球在电场中运动的时间相等
B.落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电
C.三个小球到达正极板时的动能关系是:EKC>EKB>EKA
D.三个小球在电场中运动的加速度关系是:aA>aB>aC
魔方格

◎ 答案

在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示:

魔方格

由此可知不带电小球做平抛运动a1=
G
m
,带正电小球做类平抛运动a2=
G-F
m
,带负电小球做类平抛运动a3=
F+G
m

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=

2h
a
得三小球运动时间,正电荷最长,不带电小球次之,带负电小球时间最短.
A、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A错误.
B、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B正确.
C、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+F,做功最多动能最大,带正电小球合力最小为G-F,做功最少动能最小.故C正确.
D、因为A带正电,B不带电,C带负电,所以aA=a2,aB=a1,aC=a3,所以aA<aB<aC.故D错误.
故选BC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直进入电场,它们分别落在下板的A、B、C三点(如图所示),由此可判断()A.三个球在电场…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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