题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区,电场区的高度和间隔均为d,水平方向足够长.一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出,不计空气阻力,则( )
A.小球在水平方向一直做匀速直线运动B.小球在电场区可能做直线运动
C.若场强大小为,小球经过两电场区的时间相等D.若场强大小为,小球经过两电场区的时间相等
【答案】ABD
【解析】
A.将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解,水平方向不受外力,故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动,故A正确;
B.小球在电场区时,受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力,若电场力与重力大小相等,二力平衡,小球能做匀速直线运动,故B正确;
C.若场强大小为,则电场力等于mg,在电场区小球所受的合力为零,在无电场区小球匀加速运动,故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等,因而小球经过每一无电场区的时间均不等,故C错误;
D.当场强大小为,电场力等于2mg,在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,有经过第一个无电场区
d=
v1=gt1
经过第一个电场区
d=v1t-gt22
v2=v1-gt2
由①②③④联立解得
t1=t2
v2=0
接下来小球的运动重复前面的过程,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动,因此,小球经过两电场区的时间相等,故D正确。
故选ABD。
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