题目内容
【题目】如图，水平虚线AB和CD之间的区域（竖直面内）存在方向水平向左的匀强电场，自该区域上方的P点，将质量相同、电荷量分别为q和－q（q>0）的带电小球M、N先后以相同的水平初速度v0向左抛出，M、N从虚线AB进入电场后，分别从虚线CD上的a点和b点（图中未画出）离开电场。已知N离开电场时的速度方向竖直向下，空气阻力不计。由此可知（ ）
A.小球M在电场中可能做直线运动
B.小球M与N在电场区域内运动的时间不相等
C.从进入电场到离开电场，M与N电势能改变量的绝对值之比为2:1
D.将另一不带电的小球Q以水平初速度v0从P点向左抛出，Q必将经过a、b连线的中点
【答案】AD
【解析】
A．小球M在未进入电场前做的是平抛运动，到达虚线AB时的速度方向是左下方，进入电场时，受到重力和电场力，重力方向向下，电场力方向向左，这两个力的合力方向是左下方，合力大小方向不变，如果此时的速度方向和合力方向一样，则小球M在电场中做直线运动，故A正确；
B．小球M与N在电场区域内，在竖直方向只受到的重力，由于进入电场初速度相同，竖直方向加速度相同，都为g，所以M、N在电场中运动的时间t相等，故B错误；
C．M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为
和
。由题给条件和运动学公式得
由于N离开电场时的速度方向竖直向下，此时水平速度为零，即
联立解得
而电势能改变量为
代入解得
故C错误；
D．设小球Q在电场中沿水平方向的位移为
，则
解得
可以看出，Q必将经过a、b连线的中点，故D正确。
故选AD。
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