Question

一個帶電荷量為-q的油滴，從坐標(biāo)原點O以速度v₀射入勻強電場，v₀方向與與場強E的方向成θ角，如圖所示，已知油滴質(zhì)量為m測得它在電場中運動到最高點P時的速度大小恰為v₀，設(shè)P點的坐標(biāo)為（x_p，y_p），則應(yīng)為（　　）

A．x_p＞0

B．x_p＜0

C．x_p=0

D．條件不足，無法確定

Answer 1

分析：將液滴的初速度沿水平和豎直方向分解，水平方向勻減速運動，豎直方向上做豎直上拋運動，當(dāng)速度減為零時，液滴達到最高點，則最高點的速度是水平的，且大小大于原點O的水平方向的速度，因此可確定P點的位置．

解答：解：液滴水平初速度為v₁=v₀cosθ，水平方向做勻減速運動，由于當(dāng)液滴在電場中運動到最高點P時，它的速度方向是水平的，大小也恰為v₀，大于水平方向初速度，因此到達最高點的動能大小射入電場時的動能，根據(jù)動能定理可知，在運動過程中，重力做負功，而電場力做正功，只有當(dāng)電場力做功的值大于重力做功的值時，才會出現(xiàn)動能增加，要使電場力做正功，所以最高點P在O點左上方，即x_p＜0，故B正確，ACD錯誤；
故選B

點評：本題以帶電液滴在復(fù)合場中的運動為背景考查了運動的分解、力與運動關(guān)系等問題，其關(guān)鍵是分析清楚帶電液滴的運動規(guī)律，可從能量角度分析．