Question

【題目】如圖所示，互相垂直的兩組平行金屬板P、Q和M、N，板P、Q水平，板M、N豎直，板P、Q長(zhǎng)度為板M、N長(zhǎng)度的2倍。其間有一矩形區(qū)域ABCD，AB長(zhǎng)度l1＝0.6m，AD長(zhǎng)度為l2＝0.2m。僅在板M、N的兩極加上電壓UMN時(shí)，將帶正電的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好沿直線AC運(yùn)動(dòng)；僅在板P、Q的兩極加上電壓UPQ時(shí)，將該小球從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出，小球也能經(jīng)過(guò)C點(diǎn)。已知UMN＝UPQ＞0，重力加速度g取10m/s2，板端彼此絕緣靠在一起，不考慮板間的靜電效應(yīng)，兩次運(yùn)動(dòng)中小球的電荷量相同關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.僅在板M、N上加上電壓時(shí)，小球做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為30m/s2

B.僅在板P、Q上加上電壓時(shí)，小球做的是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度為70m/s2

C.僅在板M、N上加上電壓時(shí)，小球沿直線AC運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.3s

D.僅在板P、Q上加上電壓時(shí)，小球從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出的初速度為3m/s

Answer 1

【答案】B

【解析】

由題可知，

UPQ UMN

EPQdPQ EMN dPQ

dPQ 2dPQ

所以

EPQ 2EMN

只在MN加電壓時(shí)，小球受到水平向右的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，合力沿AC方向，且

故

A．加速度為：

故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

C．A到 C的時(shí)間根據(jù)豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

解得：

故C錯(cuò)誤。

B．只在PQ加電壓時(shí)，小球受到向下的mg和6mg，所以加速度為7g=70m/s2,故B正確。

D．小球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則初速度為：

故D錯(cuò)誤。

故選B。