Question

【題目】如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（　 　）

A.兩極板間電場強度大小為

B.兩極板間電壓為

C.整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加

D.若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點仍能垂直打在M上

Answer 1

【答案】BD

【解析】

AB． 據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運動，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點的運動軌跡有對稱性，如圖

可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：

qE-mg=mg

得到：

由U=Ed可知板間電壓為：

故A錯誤，B正確；

C． 小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：

y＝at2

而

a＝＝g，t＝

解得：

y＝

故小球打在屏上的位置與P點的距離為：

S＝2y＝

重力勢能的增加量為：

EP＝mgs＝

故C錯誤。

D．僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)

E＝＝

而C＝，解得：

E＝

可知，板間場強不變，小球在電場中受力情況不變，則運動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D正確。

故選BD。