Question

如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球， P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点。则从开始释放到打到右极板的过程中（）

A．它们的运行时间

B．它们的电荷量之比

C．它们的电势能减少量之比

D．它们的动能增加量之比

Answer

B

【解析】

试题分析：两个带电小球分别沿着虚线做初速度为零的匀加速直线运动，把运动沿水平方向和竖直方向进行分解，在竖直方向上两球均做自由落体运动，在水平方向上均做初速度为零的匀加速直线运动．

由于两小球打在同一个点，所以在竖直方向做自由落体的时间是相同的，所以选项A错误．

根据分运动的等时性，沿电场方向加速时间也相等，由可得P、Q两球的水平加速度为2倍关系；由可知，带电量也为2倍关系．选项B正确．

在水平方向上，根据公式可知两球的加速度关系为，由F=ma可得电场力有关系，而水平方向，由功的公式知，电场力对两球做功有关系，所以电势能变化是4倍的关系．在竖直方向上重力做功相等，所以两球合力做功并不是4倍关系．可知C、D错误．

考点：带电粒子在混合场中的运动；电势能；带电粒子在匀强电场中的运动