题目内容
16.如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P点,以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A、B、C三点,则( )A. | A带负电、B不带电、C带正电 | B. | 三小球在电场中运动时间相等 | ||
C. | 在电场中加速度的关系是aC>aB>aA | D. | 到达负极板时动能关系EA>EB>EC |
分析 三个小球平抛运动或类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,根据位移关系分析时间关系.竖直方向上三个的位移大小相等,由位移公式分析加速度关系,判断小球的电性.根据动能定理分析到达正极板时动能关系.
解答 解:
A、B、C运用运动的分解法可知,三个小球水平方向都做匀速直线运动,由图看出,水平位移的关系为xA>xB>xC,初速度v0相同,由位移公式x=v0t得知,运动时间关系为tA>tB>tC.小球在竖直方向都做匀加速直线运动,竖直位移大小y相等,由位移公式y=$\frac{1}{2}$at2得到,加速度的关系为aA<aB<aC.根据牛顿第二定律得知,三个小球的合力关系为:FA<FB<FC.三个质量相等,重力相等,则可知,A所电场力向上,C所受电场力向下,则A带正电、B不带电、C带负电.故AC正确,B错误.
D、由上分析得到,电场力对A做负功,电场力对C做正功,而重力做功相等,而且重力都做正功,合力对小球做功A最小,C最大,初动能相等,则根据动能定理得知,到达正极板时动能关系EKA<EKB<EKC.故D错误.
故选:AC.
点评 此题中涉及类平抛运动,其研究方法与平抛运动相似,采用运动的分解法.由轨迹要能直接分析位移关系.
练习册系列答案
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