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面帶負電．從小孔P 沿水平方向以相同速率射人三個質量相同的帶正電液滴A、B、C，最后分 別落在1、2、3三點．則下列說法正確的是
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A．三個液滴在真空盒中都做平拋運動

B．三個液滴的運動時間不一定相同

C．三個液滴落到底板時的速率相同

D．液滴C所帶電荷量最多

Answer 1

分析：由題意知真空盒內有水平向右的電場，正電荷在電場中受到向右的電場力，不可能做平拋運動；根據液滴的受力情況，運用運動的分解法，由牛頓第二定律和運動學公式結合進行分析．

解答：解：
A、由于真空盒內有水平向右的電場，三個液滴在電場中均受到向右的電場力，不可能做平拋運動；故A錯誤．
B、運用運動的分解法可知，三個小球水平方向都做勻加速直線運動，豎直方向做自由落體運動，根據公式y(tǒng)=

1

2

gt2，知t=

2y g

，由于豎直方向的分位移大小y相等，所以三個液滴運動時間一定相等，故B錯誤．
C、根據動能定理得：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液滴落到底板時的速率最大．故C錯誤．
D、由圖看出，水平位移的關系為x₃＞x₂＞x₁，初速度v₀相同，由位移公式x=v₀t+

1

2

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

點評：此題中涉及類平拋運動，其研究方法與平拋運動相似，采用運動的分解法．由軌跡直接分析位移關系．