Question

6．有三個(gè)質(zhì)量相等的小球，一個(gè)帶正電荷，一個(gè)帶負(fù)電荷，再一個(gè)不帶電，分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間，他們分別落在下板的A、B、C三處，已知兩金屬板的上板帶負(fù)電荷，下板接地，如圖所示，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 落在A、B、C、三處的小球分別是帶負(fù)電荷、不帶電的、帶正電荷的
• B． 三小球在該電場(chǎng)中的加速度大小關(guān)系是a_A＜a_B＜a_C
• C． 三小球從進(jìn)入電場(chǎng)至落到下板所用的時(shí)間相等
• D． 三小球到達(dá)下板時(shí)動(dòng)能大小關(guān)系是E_kC＜E_kB＜E_kA

Answer 1

分析 三個(gè)小球在電場(chǎng)中做平拋運(yùn)動(dòng)或類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．由圖看出水平位移的關(guān)系，比較運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系．豎直位移大小相等，根據(jù)牛頓第二定律和位移公式分析加速度關(guān)系，判斷三個(gè)小球的電性．根據(jù)動(dòng)能定理分析三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系．

解答 解：A、B、C三個(gè)小球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖看出水平位移關(guān)系是：x_A＞x_B＞x_C．三個(gè)小球水平速度v₀相同，由x=v₀t得，
運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系是：t_A＞t_B＞t_C．豎直方向上三個(gè)小球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖看出豎直位移y大小相等，由y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得到加速度關(guān)系為：a_A＜a_B＜a_C．
根據(jù)牛頓第二定律得到合力關(guān)系為：F_A＜F_B＜F_C，三個(gè)小球重力相同，而平行金屬板上板帶負(fù)極，可以判斷出來A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電．故B正確，AC錯(cuò)誤．
D、三個(gè)小球所受合力方向都豎直向下，都做正功，豎直位移大小相等，而合力F_A＜F_B＜F_C，則合力做功大小關(guān)系為：W_A＜W_B＜W_C，根據(jù)動(dòng)能定理得，三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是E_kC＞E_kB＞E_kA．故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 類平拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)研究的方法相似，都可運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法研究，只是兩種運(yùn)動(dòng)加速度不同．本題要根據(jù)軌跡直接看出兩個(gè)方向位移的關(guān)系，這是分析其他量關(guān)系的基礎(chǔ)．