如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间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*由静止开始释放,两小球最
问题描述:
如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间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*由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中( )
A. 它们的运行时间tP=tQ
B. 它们的电荷量之比qP:qQ=1:1
C. 它们的动能增加量之比△EkP:△EkQ=4:1
D. 它们的电势能减少量之比△EP:△EQ=2:1
答
A、两小球在竖直方向都做*落体运动,由题分析可知,小球下落高度相同,由公式t=
得,它们运动时间相同.故A正确.
2h g
B、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=
at2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=1 2
,aQ=
qPE m
,则qP:qQ=2:1.故B错误.
qQE m
C、D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
<4,则动能增加量之比△EkP:△EkQ<4.故CD错误.
WG+4WQ
WQ+WQ
故选A