Question

如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的 P 点以相同的初速度垂直于 E 进入电场，它们分别落到 A 、 B 、 C 三点（　 　）

A. 落到 A 点的小球带正电，落到 B 点的小球不带电

B. 三小球在电场中运动的时间相等

C. 三小球到达正极板时动能关系： E _KA ＞ E _KB ＞ E _KC

D. 三小球在电场中运动的加速度关系： a _A ＞ a _B ＞ a _C

Answer

A

【解析】

有图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解。

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：

由此可知不带电小球做平抛运动：

带正电小球做类平抛运动：

带负电小球做类平抛运动：

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项：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；

B项：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；

C项：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错误；

D项：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。