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0=
ih
g知,它们运动时间相同.故A正确;
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x0=ixQ,由x=[1/ia0i分析得到加速度之比a0:aQ=i:1.根据牛顿第二定律得,两球的加速度分别为a0=
q0E
m],aQ=
qqE
m,则q0:qQ=i:1.故B错误;
CD、C电场力做功分别为W0=qQExQ,WQ=q0Ex0,由于q0:qQ=i:1,x0:xQ=i:1,得到W0:WQ=4:1,而重力做功相同,则合力做功之比小于4,则动能增加量之比△Ek0:△EkQ<4.故C错误,D正确.
故选:AD.
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.