问题详情:
如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下(不计空气阻力),液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响,则下列叙述中正确的是( )
A. | 第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A球 | |
B. | 当液滴下落到重力等于电场力位置时,开始做匀速运动 | |
C. | 能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等 | |
D. | 所有液滴下落过程中电场力做功相等 |
【回答】
考点:
功能关系..
专题:
电场力与电势的*质专题.
分析:
随着球A液滴增多,带电量增大,空间产生的场强增强,除第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,不一定能到达A球;通过分析受力情况,判断液滴的运动情况;当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大,但各个液滴动能最大的位置不同,最大动能不等;根据功的公式W=Fl分析电场力做功关系.
解答:
解:A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动,以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动,随着球A液滴增多,带电量增大,空间产生的场强增强,以后液滴所受的电场力增大,这些液滴先加速后减速,就不一定能到达A球,故A错误.
B、当液滴下落到重力等于电场力位置时,继续向下运动时电场力增大,电场力将大于重力,开始做减速运动,故B错误.
C、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大,则有:mg=k,x是动能最大的位置到A距离,由于A球的电荷量qA在不断增大,x增大,所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移,合外力做功不等,则最大动能不相等,故C正确.
D、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等,若能到达A球,根据功的公式W=Fl可知,通过的位移相等,电场力做功不相等;若不能到达A球,液滴将返回到B点,电场力做功为零,即电场力做功相等,故D错误.
故选:C.
点评:
本题关键要正确分析液滴的受力情况,从而判断其运动情况,知道液滴所受的电场力与重力平衡时动能最大,类似于小球掉在*簧上的问题,要能进行动态分析.
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:选择题