Question

【題目】如圖所示，不帶電的金屬球A固定在絕緣底座上，在它的正上方B點(diǎn)，有帶電液滴不斷地從靜止開始下落 (不計(jì)空氣阻力)，液滴到達(dá)A球后將電荷量全部傳給A球，設(shè)前一液滴到達(dá)A球后，后一液滴才開始下落，不計(jì)B點(diǎn)未下落的帶電液滴對(duì)已下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是( )

A. 第一滴液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，以后液滴做變加速運(yùn)動(dòng)，都能到達(dá)A球

B. 當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，開始做勻速運(yùn)動(dòng)

C. 能夠下落到A球的所有液滴下落過程所能達(dá)到的最大動(dòng)能不相等

D. 所有液滴下落過程中電場(chǎng)力做功相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題第一滴液滴只受重力做自由落體運(yùn)動(dòng)，以后液滴將受力向上的電場(chǎng)力作用而做變加速運(yùn)動(dòng)，隨著球A液滴增多，帶電量增大，空間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng)，以后液滴所受的電場(chǎng)力增大，這些液滴先加速后減速，就不一定能到達(dá)A球，故A錯(cuò)誤．當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力增大，電場(chǎng)力將大于重力，開始做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．當(dāng)液滴所受的電場(chǎng)力與重力相等時(shí)動(dòng)能最大，則有：，x是動(dòng)能最大的位置到A距離，由于A球的電荷量qA在不斷增大，x增大，所以第一滴液滴以后的液滴動(dòng)能最大的位置將不斷上移，合外力做功不等，則最大動(dòng)能不相等，故C正確．由于所有液滴下落過程中所受的電場(chǎng)力不等，若能到達(dá)A球，根據(jù)功的公式W=Fl可知，通過的位移相等，電場(chǎng)力做功不相等；若不能到達(dá)A球，液滴將返回到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，即電場(chǎng)力做功相等，故D錯(cuò)誤．故選C。