Question

如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，并接直流電源．若一帶電粒子恰好能沿圖中軌跡穿過電容器，a到c是直線，由于電極板邊緣效應(yīng)，粒子從c到d是曲線，重力加速度為g，則該粒子（　�。�

A．在ac段受重力與電場力平衡并做勻速運(yùn)動(dòng)，cd段電場力大于重力

B．a(chǎn)到c勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是g/cosθ

C．a(chǎn)至d重力勢能減小，電勢能增加

D．a(chǎn)至d粒子所受合力一直沿軌跡的切線方向

Answer 1

分析：由圖看出，粒子先做直線運(yùn)動(dòng)，后做曲線運(yùn)動(dòng)，做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力與速度在同一直線上，可判斷出電場力的方向，確定出合力的方向，分析其運(yùn)動(dòng)情況，由牛頓第二定律求解加速度．重力和電場力做正功，重力勢能和電勢能均減小．

解答：解：A、B在ac段：粒子做直線運(yùn)動(dòng)，合力與速度在同一直線上，則可判斷出電場力的方向水平向右，合力的方向與速度方向相同，電場力與重力均是恒力，合力也是恒力，則粒子做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：加速度為a=

F合

m

=

mg cosθ

m

=

g

cosθ

．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、ad段，重力做正功，重力勢能減小，電場力做正功，電勢能減�。�故C錯(cuò)誤．
D、a到c過程，合力沿軌跡的切線方向，而c到d過程，合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵抓住質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件進(jìn)行分解，確定出電場力方向．