Question

1．如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ADHE面与BCGF面为金属板，其他面为绝缘材料．BCGF面带正电，ADHE面带负电．三个质量相等的、分别带正电、负电和不带电的小球，以相同速率从P点沿垂直于电场方向射入电场，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是（　　）

• A． 落到1点的小球带正电、落到2点的小球带负电、落到3点的小球不带电
• B． 三小球在电场中的加速度关系是a₃＞a₂＞a₁
• C． 三个小球在电场中的运动时间不相同
• D． 三小球到达正极板的动能关系是E_k1＞E_k2＞E_k3

Answer 1

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、B、水平分运动是匀速直线运动，由于x₃＜x₂＜x₁，故t₃＜t₂＜t₁；
竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动，故：h=$\frac{1}{2}$at²；
由于t₃＜t₂＜t₁，故a₃＞a₂＞a₁；
故3球受电场力向下，带负电；2球不带电；1球受电场力向上，带正电；故A错误，BC正确；
C、从抛出到落在极板上，由于3球的合力最大，故总功最大，故动能的增加量最大，故末动能最大；同理1球的末动能最小；即E_k3＞E_k2＞E_k1；故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动规律，要确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分别对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求解即可．