题目内容
【题目】如图所示,正方体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料.ABCD面带正电,EFGH面带负电.从ABCD面上的小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴,最后分别落在BCGF面上的1、2、3三点,则下列说法正确的是
A. 三个液滴在真空盒中都做平抛运动
B. 三个液滴落到底板时的速率相同
C. 液滴3在真空盒中的运动时间最长
D. 三个液滴在真空盒中的运动时间一定相同
【答案】D
【解析】
由题意知真空盒内有水平向右的电场,正电荷在电场中受到向右的电场力,不可能做平抛运动;根据液滴的受力情况,运用运动的分解法,由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析.
三液滴在竖直方向做自由落体运动,在水平方向在电场力作用下做匀加速直线运动,在水平方向做的不是匀速直线运动,因此三液滴在真空盒中做的不是平抛运动,故A错误;对液滴,由动能定理得:qEx+mgy=mv2-mv02,解得:,由图示可知:x3>x2>x1,由此可知,三液滴落到底板上时的速度不同,故B错误;三液滴在竖直方向做自由落体运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,选项C错误,D正确;故选D.
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