Question

真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场中的两个等势面。现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v₀分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示。经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，则下列判断正确的是

1. A.
   等势面A的电势一定高于等势面B的电势
2. B.
   a、c两小球通过等势面B时的速度相同
3. C.
   开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同
4. D.
   开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等

Answer 1

B
试题分析：由于小球所受重力和电场力的大小不知，所以电场的方向不确定，即AB两等势面电势的高低不确定，A错；对a、b、c三小球通过等势面B时，电场力和重力对三球做功相同，所以三球通过等势面B时的动能相同，而ac在水平方向没有速度，所以ac两球在竖直方向的速度相同，B对；开始运动后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下运动的快，即重力和电场力对ab两球做功不同，所以在任一时刻，a、b两小球的动能不相同，C错；因在任一时刻三球在竖直方向的位移不同，所以电场力做功不同，即三球的电势能不相等，D错。
考点：本题考查动能定理，运动过程分析
点评：本题学生做时能想象出三球的运动过程，知道在开始运动后任一时刻在竖直方向上的速度和位移都不同。