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如图所示,真空中存在范围足够大的匀强电场,A、B为该匀强电场的两个等势面.现有三...

如图所示,真空中存在范围足够大的匀强电场,A、B为该匀强电场的两个等势面.现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v向不同方向开始运动,其中a的初速度方向垂直指向等势面B;b的初速度方向平行于等势面;c的初速度方向与a相反.经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,已知三个小球始终在该匀强电场中运动,不计重力,则下列判断正确的是( )
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A.等势面A的电势高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面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
由题三个带正的小球不计重力,只受电场力作用,都能通过等势面B,即可知电场力方向和电场方向.三个小球通过等势面B时,电场力做功相等,由动能定理可判断速度关系.在同一时刻,a、b两小球竖直位移不同,电场力做功不同,即可得知动能不同,电势能也不同. 【解析】 A、由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B,可得:电场力方向竖直向下,则电场方向也竖直向下.故A正确. B、由动能定理得,a、b两个小球通过等势面B时,电场力做功相等,两球的速度大小和方向都相同.故B正确. C、同一时间内,a、b两小球竖直位移不同,则电场力做功不同,因此同一时刻的两球的动能不相同,故C错误. D、三个小球运动后不可能在同一时刻位于同一等势面上,故电势能不可能相等,故D错误. 故选AB
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考点分析:
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A.存在平行于y轴的匀强电场
B.存在平行于x轴的匀强电场
C.在第 I象限内某位置有一个负点电荷
D.在第Ⅱ象限内某位置有一个正点电荷
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