题目内容
【题目】如图所示,互相垂直的两组平行金属板P、Q和M、N,板P、Q水平,板M、N竖直,板P、Q长度为板M、N长度的2倍。其间有一矩形区域ABCD,AB长度l1=0.6m,AD长度为l2=0.2m。仅在板M、N的两极加上电压UMN时,将带正电的小球从A点由静止释放,小球恰好沿直线AC运动;仅在板P、Q的两极加上电压UPQ时,将该小球从A点沿AB方向水平抛出,小球也能经过C点。已知UMN=UPQ>0,重力加速度g取10m/s2,板端彼此绝缘靠在一起,不考虑板间的静电效应,两次运动中小球的电荷量相同关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.仅在板M、N上加上电压时,小球做的是匀加速直线运动,加速度为30m/s2
B.仅在板P、Q上加上电压时,小球做的是匀变速曲线运动,加速度为70m/s2
C.仅在板M、N上加上电压时,小球沿直线AC运动的时间为0.3s
D.仅在板P、Q上加上电压时,小球从A点沿AB方向水平抛出的初速度为3m/s
【答案】B
【解析】
由题可知,
UPQ UMN
EPQdPQ EMN dPQ
dPQ 2dPQ
所以
EPQ 2EMN
只在MN加电压时,小球受到水平向右的电场力和竖直向下的重力,合力沿AC方向,且
故
A.加速度为:
故A项错误。
C.A到 C的时间根据竖直方向的匀加速直线运动
解得:
故C错误。
B.只在PQ加电压时,小球受到向下的mg和6mg,所以加速度为7g=70m/s2,故B正确。
D.小球在竖直方向上运动时间为
则初速度为:
故D错误。
故选B。
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