10.如圖所示,有三個質(zhì)量相等,分別帶正電、負電和不帶電的小球,從平行板電場中的P點以相同的初速度垂直于電場線方向進入電場,它們分別落到A、B、C三點( 。
A.落到A點的小球帶正電,落到B點的小球不帶電
B.三小球在電場中運動的時間相等
C.三小球到達正極板時動能關(guān)系是EkA>EkB>EkC
D.三小球在電場中運動的加速度關(guān)系是aA>aB>aC

分析 有圖可知上極板帶負電,所以平行板間有豎直向上的電場,正電荷在電場中受到向上的電場力,負電荷受到向下的電場力.則不帶電的小球做平拋運動,帶負電的小球做類平拋運動,加速度比重力加速度大,帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運動.由此根據(jù)平拋和類平拋運動規(guī)律求解.

解答 解:在平行金屬板間不帶電小球、帶正電小球和帶負電小球的受力如下圖所示:

由此可知不帶電小球做平拋運動a1=$\frac{G}{m}$,帶正電小球做類平拋運動a2=$\frac{G-F}{m}$,帶負電小球做類平拋運動a3=$\frac{G+F}{m}$.
根據(jù)題意,三小球在豎直方向都做初速度為0的勻加速直線運動,球到達下極板時,在豎直方向產(chǎn)生的位移h相等,
據(jù)t=$\sqrt{\frac{2h}{a}}$ 得三小球運動時間,正電荷最長,不帶電小球次之,帶負電小球時間最短.
A、三小球在水平方向都不受力,做勻速直線運動,則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比,故水平位移最大的A是帶正電荷的小球,B是不帶電的小球,C帶負電的小球.故A正確.
B、由于三小球在豎直方向位移相等,初速度均為0,由于電場力的作用,三小球的加速度不相等,故它們的運動時間不相等,故B錯誤;
C、根據(jù)動能定理,三小球到達下板時的動能等于這一過程中合外力對小球做的功.由受力圖可知,帶負電小球合力最大為G+F,做功最多,動能最大,帶正電小球合力最小為G-F,做功最少,動能最小,即有EkA<EkB<EkC.故C錯誤.
D、因為A帶正電,B不帶電,C帶負電,所以aA=a2,aB=a1,aC=a3,所以aA<aB<aC.故D錯誤.
故選:A.

點評 確認不帶電小球做平拋運動,帶電小球做類平拋運動,分水平和豎直方向分析小球的運動,水平方向勻速直線運動,豎直方向初速度為0的勻加速直線運動,由運動的合成與分解進行分析.

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A.小球從B點離開后上升的最大高度為H+$\frac{qER}{mg}$
B.小球從B點離開后上升的最大高度H-$\frac{qER}{mg}$
C.小球到達C點前瞬間對軌道的壓力大小為2qE+mg($\frac{2H}{R}$+3)
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A.A帶正電、B不帶電、C帶負電B.三小球在電場中運動時間A球最大
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15.有兩個電阻R1和R2,且R1>R2,下列說法正確的是( 。
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