Question

1．如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的ADHE面與BCGF面為金屬板，其他面為絕緣材料．BCGF面帶正電，ADHE面帶負電．三個質量相等的、分別帶正電、負電和不帶電的小球，以相同速率從P點沿垂直于電場方向射入電場，最后分別落在1、2、3三點，則下列說法正確的是（　　）

• A． 落到1點的小球帶正電、落到2點的小球帶負電、落到3點的小球不帶電
• B． 三小球在電場中的加速度關系是a₃＞a₂＞a₁
• C． 三個小球在電場中的運動時間不相同
• D． 三小球到達正極板的動能關系是E_k1＞E_k2＞E_k3

Answer 1

分析 從圖象中可以看到上極板帶負電，平行板間有豎直向上的電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，負電荷受到向下的電場力；不帶電的小球做平拋運動，帶負電的小球做類平拋運動，加速度比重力加速度大，帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運動．由此根據平拋和類平拋運動規律求解．

解答 解：A、B、水平分運動是勻速直線運動，由于x₃＜x₂＜x₁，故t₃＜t₂＜t₁；
豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動，故：h=$\frac{1}{2}$at²；
由于t₃＜t₂＜t₁，故a₃＞a₂＞a₁；
故3球受電場力向下，帶負電；2球不帶電；1球受電場力向上，帶正電；故A錯誤，BC正確；
C、從拋出到落在極板上，由于3球的合力最大，故總功最大，故動能的增加量最大，故末動能最大；同理1球的末動能最小；即E_k3＞E_k2＞E_k1；故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題考查帶電粒子在電場和重力場中的運動規律，要確認不帶電小球做平拋運動，帶電小球做類平拋運動，分別對水平和豎直方向分析小球的運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向初速度為0的勻加速直線運動，由運動的合成與分解進行分析求解即可．