Question

如圖所示，真空中存在范圍足夠大的勻強電場，A、B為該勻強電場的兩個等勢面．現有三個完全相同的帶等量正電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v₀向不同方向開始運動，其中a的初速度方向垂直指向等勢面B；b的初速度方向平行于等勢面；c的初速度方向與a相反．經過一段時間，三個小球先后通過等勢面B，已知三個小球始終在該勻強電場中運動，不計重力，則下列判斷正確的是（　　）

A．等勢面A的電勢高于等勢面B的電勢

B．a、c兩小球通過等勢面B時的速度相同

C．開始運動后的任一時刻，a、b兩小球的動能總是相同

D．開始運動后的任一時刻，三個小球電勢能總是相等

Answer 1

分析：由題三個帶正的小球不計重力，只受電場力作用，都能通過等勢面B，即可知電場力方向和電場方向．三個小球通過等勢面B時，電場力做功相等，由動能定理可判斷速度關系．在同一時刻，a、b兩小球豎直位移不同，電場力做功不同，即可得知動能不同，電勢能也不同．

解答：解：A、由a、b、c三球經過一段時間后均通過等勢面B，可得：電場力方向豎直向下，則電場方向也豎直向下．故A正確．
B、由動能定理得，a、b兩個小球通過等勢面B時，電場力做功相等，兩球的速度大小和方向都相同．故B正確．
C、同一時間內，a、b兩小球豎直位移不同，則電場力做功不同，因此同一時刻的兩球的動能不相同，故C錯誤．
D、三個小球運動后不可能在同一時刻位于同一等勢面上，故電勢能不可能相等，故D錯誤．
故選AB

點評：本題考查判斷和推理能力，根據三球均能通過等勢面B，判斷出電場方向，根據速度關系，判斷豎直位移關系，得到動能關系．