Question

如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金 属板，其它面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从小孔P 沿水平方向以相同速率射人三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分 别落在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．三个液滴的运动时间不一定相同

C．三个液滴落到底板时的速率相同

D．液滴C所带电荷量最多

Answer 1

分析：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．

解答：解：
A、由于真空盒内有水平向右的电场，三个液滴在电场中均受到向右的电场力，不可能做平抛运动；故A错误．
B、运用运动的分解法可知，三个小球水平方向都做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据公式y=

1

2

gt2，知t=

2y g

，由于竖直方向的分位移大小y相等，所以三个液滴运动时间一定相等，故B错误．
C、根据动能定理得：qEx+mgy=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

，则得：v=

v 2 0 + 2(qEx+mgy) m

，x₃＞x₂＞x₁，可知，C液滴落到底板时的速率最大．故C错误．
D、由图看出，水平位移的关系为x₃＞x₂＞x₁，初速度v₀相同，由位移公式x=v₀t+

1

2

at2得知，加速度的关系为a₃＞a₂＞a₁，根据牛顿第二定律得知，三个液滴所受的电场力大小关系为：F₃＞F₂＞F₁，由F=qE知，液滴C所带电荷量最多．D正确．
故选：D．

点评：此题中涉及类平抛运动，其研究方法与平抛运动相似，采用运动的分解法．由轨迹直接分析位移关系．