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，有帶電液滴不斷地從靜止開始下落 (不計空氣阻力)，液滴到達A球后將電荷量全部傳給A球，設前一液滴到達A球后，后一液滴才開始下落，不計B點未下落的帶電液滴對已下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是( )

A. 第一滴液滴做自由落體運動，以后液滴做變加速運動，都能到達A球

B. 當液滴下落到重力等于電場力位置時，開始做勻速運動

C. 能夠下落到A球的所有液滴下落過程所能達到的最大動能不相等

D. 所有液滴下落過程中電場力做功相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題第一滴液滴只受重力做自由落體運動，以后液滴將受力向上的電場力作用而做變加速運動，隨著球A液滴增多，帶電量增大，空間產生的場強增強，以后液滴所受的電場力增大，這些液滴先加速后減速，就不一定能到達A球，故A錯誤．當液滴下落到重力等于電場力位置時，繼續向下運動時電場力增大，電場力將大于重力，開始做減速運動，故B錯誤．當液滴所受的電場力與重力相等時動能最大，則有：，x是動能最大的位置到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能最大的位置將不斷上移，合外力做功不等，則最大動能不相等，故C正確．由于所有液滴下落過程中所受的電場力不等，若能到達A球，根據功的公式W=Fl可知，通過的位移相等，電場力做功不相等；若不能到達A球，液滴將返回到B點，電場力做功為零，即電場力做功相等，故D錯誤．故選C。