Question

如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金 屬板，其它面為絕緣材料．ABCD面帶正電，EFGH面帶負(fù)電．從小孔P 沿水平方向以相同速率射人三個(gè)質(zhì)量相同的帶正電液滴A、B、C，最后分 別落在1、2、3三點(diǎn)．則下列說法正確的是
（　　）

A．三個(gè)液滴在真空盒中都做平拋運(yùn)動(dòng)

B．三個(gè)液滴的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定相同

C．三個(gè)液滴落到底板時(shí)的速率相同

D．液滴C所帶電荷量最多

Answer 1

分析：由題意知真空盒內(nèi)有水平向右的電場(chǎng)，正電荷在電場(chǎng)中受到向右的電場(chǎng)力，不可能做平拋運(yùn)動(dòng)；根據(jù)液滴的受力情況，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合進(jìn)行分析．

解答：解：
A、由于真空盒內(nèi)有水平向右的電場(chǎng)，三個(gè)液滴在電場(chǎng)中均受到向右的電場(chǎng)力，不可能做平拋運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤．
B、運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法可知，三個(gè)小球水平方向都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式y(tǒng)=

1

2

gt2，知t=

2y g

，由于豎直方向的分位移大小y相等，所以三個(gè)液滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)動(dòng)能定理得：qEx+mgy=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

，則得：v=

v 2 0 + 2(qEx+mgy) m

，x₃＞x₂＞x₁，可知，C液滴落到底板時(shí)的速率最大．故C錯(cuò)誤．
D、由圖看出，水平位移的關(guān)系為x₃＞x₂＞x₁，初速度v₀相同，由位移公式x=v₀t+

1

2

at2得知，加速度的關(guān)系為a₃＞a₂＞a₁，根據(jù)牛頓第二定律得知，三個(gè)液滴所受的電場(chǎng)力大小關(guān)系為：F₃＞F₂＞F₁，由F=qE知，液滴C所帶電荷量最多．D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：此題中涉及類平拋運(yùn)動(dòng)，其研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)相似，采用運(yùn)動(dòng)的分解法．由軌跡直接分析位移關(guān)系．