Question

14．如圖所示，一帶電油滴，置于豎直放置的兩帶電的平行金屬板間，設(shè)油滴從兩板中間位置由靜止釋放，最終打在極板上．則油滴（　�。�

• A． 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
• B． 電勢(shì)能增加
• C． 機(jī)械能增加
• D． 打在極板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間決定與電場(chǎng)強(qiáng)度和兩板間距離

Answer 1

分析 油滴從兩板中間位置進(jìn)入電場(chǎng)中，受到電場(chǎng)力和重力作用，兩個(gè)力都是恒力，油滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合可確定油滴打在極板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的決定因素．

解答 解：A、油滴從兩板中間位置進(jìn)入電場(chǎng)中，只受到電場(chǎng)力和重力作用，兩個(gè)力都是恒力，合力為恒力，初速度又為零，故油滴將沿合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．故A正確；
BC、因電場(chǎng)力做正功，導(dǎo)致油滴的電勢(shì)能減小，則機(jī)械能增加，故B錯(cuò)誤，C正確．
D、由牛頓第二定律得，油滴的加速度為a=$\frac{qE}{m}$，油滴在垂直于板的方向做初速度為零的加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
則有：$\frac{1}{2}$d=$\frac{1}{2}$at²，得：t=$\sqrt{\frac5dx77n5{a}}$=$\sqrt{\frac{md}{qE}}$，式中，m、q分別是油滴的質(zhì)量和電量，$\frac{q}{m}$是油滴的比荷；E是板間場(chǎng)強(qiáng)，d是板間距離，可見(jiàn)，油滴打在極板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不僅由電場(chǎng)強(qiáng)度和兩板間距離決定，還由油滴的比荷決定．故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵通過(guò)分析油滴的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況．油滴所受的電場(chǎng)力和重力都是恒力，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，研究垂直于板的方向確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間．