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精英家教网分别将带等量正电的三个等质量小球,以不同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带正电,下板接地.三小球分别落在图中A、B、C三点,则(  )
A、三小球在电场的加速度大小相等;B、三小球在电场中加速度大小关系是aA<aB<aCC、三小球在电场中运动时间tA=tB=tCD、三小球到达下板时的动能关系是EKC<EKB<EKA
分析:小球在电场中做类平抛运动,根据运动的合成与分解,运用牛顿第二定律和运动学公式处理类平抛问题即可.
解答:解:带电小球沿垂直电场方向进入电场后均做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.则有题意有:
A、B、三个小球所受的重力和电场力都相同,合外力相同,根据牛顿第二定律得知,三个小球的加速度相同.故A正确,B错误.
C、三个小球在竖直方向位移有:yA=yB=yC,它们的加速度相同,而小球在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动,由y=
1
2
at2得知它们的时间相等,即tA=tB=tC.故C正确.
D、三个小球在水平方向位移有:xA>xB>xC,因为在水平方向做匀速直线运动,故满足x=v0t,则得初速度v0=
x
t
,可知,初速度大小关系为:vA>vB>vC
由于合外力相同,合外力对三个小球所做的功相等,根据动能定理得知,动能的增加量相等.由于vA>vB>vC,所以有三个微粒到达下板时的动能关系是EkA>EkB>EkC .故D正确.
故选:ACD.
点评:处理类平抛问题的关键是利用运动的分解法,将曲线运动分解成两个方向上的直线运动,利用等时性,根据牛顿第二定律和运动学公式结合进行处理即可.
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