Question

真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強(qiáng)電場，A、B為該勻強(qiáng)電場中的兩個(gè)等勢面。現(xiàn)有三個(gè)質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點(diǎn)同時(shí)以相同速率v₀分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運(yùn)動(dòng)，如圖所示。經(jīng)過一段時(shí)間，三個(gè)小球先后通過等勢面B，則下列判斷正確的是

A．等勢面A的電勢一定高于等勢面B的電勢
B．a(chǎn)、c兩小球通過等勢面B時(shí)的速度相同
C．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，a、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)小球電勢能總是相等

Answer 1

B

試題分析：由于小球所受重力和電場力的大小不知，所以電場的方向不確定，即AB兩等勢面電勢的高低不確定，A錯(cuò)；對(duì)a、b、c三小球通過等勢面B時(shí)，電場力和重力對(duì)三球做功相同，所以三球通過等勢面B時(shí)的動(dòng)能相同，而ac在水平方向沒有速度，所以ac兩球在豎直方向的速度相同，B對(duì)；開始運(yùn)動(dòng)后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下運(yùn)動(dòng)的快，即重力和電場力對(duì)ab兩球做功不同，所以在任一時(shí)刻，a、b兩小球的動(dòng)能不相同，C錯(cuò)；因在任一時(shí)刻三球在豎直方向的位移不同，所以電場力做功不同，即三球的電勢能不相等，D錯(cuò)。
點(diǎn)評(píng)：本題學(xué)生做時(shí)能想象出三球的運(yùn)動(dòng)過程，知道在開始運(yùn)動(dòng)后任一時(shí)刻在豎直方向上的速度和位移都不同。