Question

真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，则下列判断正确的是（ ）
A．等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B．a、c两小球通过等势在，B时的速度相同
C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同
D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等

Answer

三个球从A面抛出后经过B面时速度关系未知，无法判断两个等势面电势的高低．在整个运动过程中，重力和电场力对三个球做功相同，动能的改变量相同，a、c两小球通过等势面B时的速度相同，b的速度大小与ac相同．开始运动后的任一时刻，三个球到达的高度不同，重力和电场力做功不同，动能和电势能不同．
【解析】
A、三个球经过等势面B时速度大小关系未知，无法确定电场力做功关系，则就无法判断两个等势面电势的高低．故A错误．
    B、从A到B整个运动过程中，重力和电场力对ac两个球做功相同，动能的改变量相同，而初动能相同，则a、c两小球通过等势面B时的速度相同．故B正确．
    C、开始运动后的任一时刻，a、b两小球到达的高度不同，重力和电场力做功不同，动能不同．故C错误．
    D、开始运动后的任一时刻，三个球到达的高度不同，电场力做功不同，电势能不同．故D错误．
故选B