Question

如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連，帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止，現設法使P固定，再使兩金屬板a、b分別繞中心點O、O′處垂直于紙面的軸順時針轉相同的小角度α，然后釋放P，則P在電場內將做（　　）

A、勻運直線運動

B、水平向右的勻加速直線運動

C、斜向右下方的勻加速直線運動

D、曲線運動

Answer 1

分析：題中帶電液滴P原來在水平放置的a、b金屬板間的電場內處于靜止狀態，說明處于平衡狀態，豎直向上的電場力大小等于重力的大小，當兩平行金屬板a、b分別以O、0′中心為軸在豎直平面內轉過相同的較小角度θ，然后釋放P，此時P受到重力、電場力，合力向右，故P向右的勻加速直線運動．

解答：解：當a、b金屬板水平放置時，帶電液滴P在電場內處于靜止狀態，說明處于平衡狀態，豎直向上的電場力大小等于重力的大小．
當兩平行金屬板a、b分別以O、0′中心為軸在豎直平面內轉過相同的較小角度α，然后釋放P，此時P受到豎直向下的重力、垂直金屬板的電場力，電場力方向與豎直方向的夾角為α，如圖．
設板間距離原來為d，則由幾何知識得知：轉過α角時，板間距離為dcosα，板間場強為E=

U

dcosα

，電場力為F=qE=

qU

dcosα

，電場力方向與豎直方向的夾角為α，豎直方向的分力為Fcosα=

qU

d

．
而原來液滴處于靜止狀態，即有mg=qE=q

U

d

，則得此時液滴豎直方向受力平衡，合力水平向右，故P將水平向右作勻加速直線運動．故B正確．
故選B

點評：考查了已知受力求運動，正確受力分析，根據牛頓第二定律判斷運動情況．