Question

如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带负电，EFGH面带正电．从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是

A．三个小球在真空盒中都做类平抛运动

B．C球在空中运动时间最长

C．C球落在平板上时速度最大

D．C球所带电荷量最少

Answer

C

【解析】

试题分析：由于真空盒内有水平向右的电场，三个小球在电场中均受到向右的电场力，不可能做类平抛运动，故A错误．运用运动的分解法可知，三个小球水平方向都做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据公式y=gt2，知，由于竖直方向的分位移大小y相等，所以三个小球运动时间一定相等，故B错误．根据动能定理得：qEx+mgy=mv2−mv02，则得：，x3＞x2＞x1，可知，C小球落到底板时的速率最大．故C正确．由图看出，水平位移的关系为x3＞x2＞x1，初速度v0相同，由位移公式x=v0t+at2得知，加速度的关系为a3＞a2＞a1，根据牛顿第二定律得知，三个小球所受的电场力大小关系为：F3＞F2＞F1，由F=qE知，小球C所带电荷量最多．故D错误．故选C．

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】此题中涉及类平抛运动，其研究方法与平抛运动相似，采用运动的分解法．由轨迹直接分析位移关系。