如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开

如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的:(  )
A. 运行时间tP=tQ
B. 电势能减少量之比△EP:△EQ=2:1
C. 电荷量之比qP:qQ=2:1
D. 动能增加量之比△EKP:△EK=4:1
gzrubbish 1年前 已收到2个回答 举报

爱上风的人 幼苗

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解题思路:两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用,都做匀加速直线运动,运用运动的分解可知:两小球在竖直方向都做自由落体运动,由题分析可知,小球下落高度相同,运动时间相同.两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动,水平位移xP=2xQ,根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比.根据电场力做功之比,研究电势能减小量之比.根据数学知识分析合力对两球做功的关系,由动能定理分析动能增加量之比.

A、两小球在竖直方向都做自由落体运动,由题分析可知,小球下落高度相同,由公式t=

2h
g得,它们运动时间相同.故A正确.
B、电场力做功分别为WP=qQExQ,WQ=qPExP,由于qP:qQ=2:1,xP:xQ=2:1,得到WP:WQ=4:1,而重力做功相同,则合力做功之比
W合P
W合Q=
WG+4WQ
WQ+WQ<4,则动能增加量之比△EkP:△EkQ<4.故BD错误.
C、小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动,水平位移xP=2xQ,由x=[1/2at2分析得到加速度之比aP:aQ=2:1.根据牛顿第二定律得,两球的加速度分别为aP=
apE
m],aQ=
aQE
m,则qP:qQ=2:1.故C正确.
故选:AC.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题电荷在复合场中运动,采用运动的分解与合成的方法研究,是常用的方法.研究动能增加量关系,也可通过求末速度之比求解.

1年前

6

独自凝眸 幼苗

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有图么?

1年前

0
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