Question

真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強電場，A、B為該勻強電場中的兩個等勢面。現有三個質量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v₀分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運動，如圖所示。經過一段時間，三個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、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

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；對a、b、c三小球通過等勢面B時，電場力和重力對三球做功相同，所以三球通過等勢面B時的動能相同，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；開始運動后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下運動的快，即重力和電場力對ab兩球做功不同，所以在任一時刻，a、b兩小球的動能不相同，C錯；因在任一時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。
點評：本題學生做時能想象出三球的運動過程，知道在開始運動后任一時刻在豎直方向上的速度和位移都不同。