Question

如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B為該勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩個(gè)等勢(shì)面．現(xiàn)有三個(gè)完全相同的帶等量正電荷的小球a、b、c，從等勢(shì)面A上的某點(diǎn)同時(shí)以相同速率v₀向不同方向開始運(yùn)動(dòng)，其中a的初速度方向垂直指向等勢(shì)面B，b的初速度方向平行于等勢(shì)面，C的初速度方向與a相反．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，三個(gè)小球先后通過(guò)等勢(shì)面B．已知三個(gè)小球始終在該勻強(qiáng)  電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力，則下列判斷中正確的是（　�。�

A．等勢(shì)面A的電勢(shì)低于等勢(shì)面B的電勢(shì)

B．a(chǎn)、c兩小球通過(guò)等勢(shì)面B時(shí)的速度相同

C．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻．a(chǎn)．b兩小球的動(dòng)能總是相同

D．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，三個(gè)小球之間的距離總是相等

Answer 1

分析：由題三個(gè)帶正的小球不計(jì)重力，只受電場(chǎng)力作用，都能通過(guò)等勢(shì)面B，即可知電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)方向．三個(gè)小球通過(guò)等勢(shì)面B時(shí)，電場(chǎng)力做功相等，由動(dòng)能定理可判斷速度關(guān)系．在同一時(shí)刻，a、b兩小球豎直位移不同，電場(chǎng)力做功不同，即可得知?jiǎng)幽懿煌�，電�?shì)能也不同．

解答：解：A、由a、b、c三球經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后均通過(guò)等勢(shì)面B，可得：電場(chǎng)力方向豎直向下，則電場(chǎng)方向也豎直向下．故A等勢(shì)面電勢(shì)較高，故A錯(cuò)誤．
B、由動(dòng)能定理得，a、b兩個(gè)小球通過(guò)等勢(shì)面B時(shí)，電場(chǎng)力做功相等，兩球的速度大小和方向都相同．故B正確．
C、同一時(shí)間內(nèi)，a、b兩小球豎直位移不同，則電場(chǎng)力做功不同，因此同一時(shí)刻的兩球的動(dòng)能不相同，故C錯(cuò)誤．
D、可以將三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)分解為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和速度為v₀的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本�分運(yùn)動(dòng)是相同的，故不影響相對(duì)位置；經(jīng)過(guò)時(shí)間t，ac間距為2v₀t；ab間距和bc間距為

2

v0t，間距不等，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查判斷和推理能力，根據(jù)三球均能通過(guò)等勢(shì)面B，判斷出電場(chǎng)方向，根據(jù)速度關(guān)系，判斷豎直位移關(guān)系，得到動(dòng)能關(guān)系．