Question

14．如图所示，一带电油滴，置于竖直放置的两带电的平行金属板间，设油滴从两板中间位置由静止释放，最终打在极板上．则油滴（　　）

• A． 做匀加速直线运动
• B． 电势能增加
• C． 机械能增加
• D． 打在极板上的运动时间决定与电场强度和两板间距离

Answer 1

分析 油滴从两板中间位置进入电场中，受到电场力和重力作用，两个力都是恒力，油滴做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式结合可确定油滴打在极板上的运动时间的决定因素．

解答 解：A、油滴从两板中间位置进入电场中，只受到电场力和重力作用，两个力都是恒力，合力为恒力，初速度又为零，故油滴将沿合力方向做匀加速直线运动．故A正确；
BC、因电场力做正功，导致油滴的电势能减小，则机械能增加，故B错误，C正确．
D、由牛顿第二定律得，油滴的加速度为a=$\frac{qE}{m}$，油滴在垂直于板的方向做初速度为零的加速度为a的匀加速直线运动，
则有：$\frac{1}{2}$d=$\frac{1}{2}$at²，得：t=$\sqrt{\frac{d}{a}}$=$\sqrt{\frac{md}{qE}}$，式中，m、q分别是油滴的质量和电量，$\frac{q}{m}$是油滴的比荷；E是板间场强，d是板间距离，可见，油滴打在极板上的运动时间不仅由电场强度和两板间距离决定，还由油滴的比荷决定．故D错误．
故选：AC．

点评 本题关键通过分析油滴的受力情况，判断其运动情况．油滴所受的电场力和重力都是恒力，运用运动的分解法，研究垂直于板的方向确定运动时间．