Question

如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场左端的中点P以相同的初速度沿水平方向垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，可以判断（    ）

A．小球A带正电，B不带电，C带负电

B．三个小球在电场中运动时间相等

C．三个小球到达极板时的动能E_kA<E_kB<E_kC

D．三个小球在电场中运动的加速度a_A>a_B>a_C

Answer

AC

【解析】

试题分析：在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：

由此可知不带电小球做平抛运动，带正电小球做类平抛运动，带负电小球做类平抛运动，根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短；三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球，故A正确；由于三小球在竖直方向位移相等，初速度均为0，由于电场力的作用，三小球的加速度不相等，故它们的运动时间不相等，故B错误；根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多动能最大，带正电小球合力最小为，做功最少动能最小，，故C正确；因为A带正电，B不带电，C带负电，所以，，，所以，故D错误。

考点：带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】本题要注意确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分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，但加速度和做功均只在竖直方向，水平方向上速度相同，做匀速直线运动，故根据水平位移可明确对应的时间。