题目内容
如图所示,三个质量相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在竖直放置的带电平行金属板的P点沿垂直于电场方向水平射入电场,落在A、B、C三点,(要考虑重力)则( )
A、落到A点的小球带正电、落到B点的小球带负电、落到C点的小球不带电 | B、三小球在电场中运动时间相等 | C、三小球在电场中运动时间不相等 | D、三小球在电场中的加速度关系是aC>aB>aA |
分析:从图象中可以看到上极板带负电,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;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.
解答:解:A、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:
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,由于竖直位移相同,根据h=
at2,得水平位移最大的A球运动时间最长即A球竖直方向的加速度最小,故A球带正电,水平位移最小的C球加速度最大,故C球带负电,则B球不带电,故A错误;
B、C、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,所以A球运动时间最长,C球运动时间最短,故B错误,C正确.
D、由于三小球在竖直方向位移相等,初速度均为0,由A的分析可得受力关系,根据牛顿第二定律,则有aC>aB>aA,故D正确.
故选:CD.
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,由于竖直位移相同,根据h=
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B、C、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,所以A球运动时间最长,C球运动时间最短,故B错误,C正确.
D、由于三小球在竖直方向位移相等,初速度均为0,由A的分析可得受力关系,根据牛顿第二定律,则有aC>aB>aA,故D正确.
故选:CD.
点评:确认不带电小球做平抛运动,带电小球做类平抛运动,分水平和竖直方向分析小球的运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向初速度为0的匀加速直线运动,由运动的合成与分解进行分析.
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