Question

14．如圖所示，一帶電油滴，置于豎直放置的兩帶電的平行金屬板間，設油滴從兩板中間位置由靜止釋放，最終打在極板上．則油滴（　　）

• A． 做勻加速直線運動
• B． 電勢能增加
• C． 機械能增加
• D． 打在極板上的運動時間決定與電場強度和兩板間距離

Answer 1

分析 油滴從兩板中間位置進入電場中，受到電場力和重力作用，兩個力都是恒力，油滴做勻加速直線運動，由牛頓第二定律和運動學公式結合可確定油滴打在極板上的運動時間的決定因素．

解答 解：A、油滴從兩板中間位置進入電場中，只受到電場力和重力作用，兩個力都是恒力，合力為恒力，初速度又為零，故油滴將沿合力方向做勻加速直線運動．故A正確；
BC、因電場力做正功，導致油滴的電勢能減小，則機械能增加，故B錯誤，C正確．
D、由牛頓第二定律得，油滴的加速度為a=$\frac{qE}{m}$，油滴在垂直于板的方向做初速度為零的加速度為a的勻加速直線運動，
則有：$\frac{1}{2}$d=$\frac{1}{2}$at²，得：t=$\sqrt{\fracp9vv5xb5{a}}$=$\sqrt{\frac{md}{qE}}$，式中，m、q分別是油滴的質量和電量，$\frac{q}{m}$是油滴的比荷；E是板間場強，d是板間距離，可見，油滴打在極板上的運動時間不僅由電場強度和兩板間距離決定，還由油滴的比荷決定．故D錯誤．
故選：AC．

點評 本題關鍵通過分析油滴的受力情況，判斷其運動情況．油滴所受的電場力和重力都是恒力，運用運動的分解法，研究垂直于板的方向確定運動時間．