Question

【題目】如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金屬板,其它面為絕緣材料，ASCD面帶正電，EFGH面帶負電。從小孔P沿水平方向以相同速率射入三個質量相等的帶正電小球 A、B、C，最后分別落在1、2、3三點，下列說法正確的是

A. 三個小球在盒內運動的時間相同

B. 三個小球重力勢能的變化相等

C. 三個小球電勢能的變化相等

D. 三個小球落到底板時的速率相同

Answer 1

【答案】AB

【解析】運用運動的分解法可知，三個小球水平方向都做勻加速直線運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)公式y=gt2，知，由于豎直方向的分位移大小y相等，所以三個液滴運動時間一定相等，故A正確．根據(jù)EP=mgy可知，三個小球的重力勢能變化量相等，選項B正確；由圖看出，水平位移的關系為x3＞x2＞x1，初速度v0相同，由位移公式x=v0t+at2得知，加速度的關系為a3＞a2＞a1，根據(jù)牛頓第二定律得知，三個液滴所受的電場力大小關系為：F3＞F2＞F1，由F=qE知，q3＞q2＞q1，電場力做功等于電勢能的變化，則EP=Eqx可知C電勢能變化大，選項C錯誤．根據(jù)動能定理得：qEx+mgy=mv2mv02，則得：，x3＞x2＞x1，可知，C液滴落到底板時的速率最大．故D錯誤．故選AB．