题目内容
AM、BN是平行板电容器两极板,板长为L,距离板右端L处有竖直屏PQ.若带电,两板之间为匀强电场,两板之外电场忽略不计.一质量为m,带电量为+q的油滴以水平速度V飞入电容器间,经过一段时间油滴垂直打在屏上.下列说法正确的是( )A.平行板电容器可能不带电
B.BN板一定带正电,且电场强度大小为
C.油滴在电容器间运动过程中机械能一定增大
D.油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V
【答案】分析:油滴垂直打在屏上,将油滴的运动分解为水平方向和竖直方向,知竖直方向上的分速度最终为零,油滴在电容器间受电场力和重力做类平抛运动,出电场后仅受重力.通过油滴竖直方向分速度的变化进行分析.
解答:解:A、油滴在竖直方向上开始受重力和电场力,然后仅受重力,竖直方向上的分速度最终为零,水平方向上的分速度不变,知油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V.油滴离开电场时竖直方向的分速度方向向上,知电场力大于重力,且电场力方向竖直向上.故A错误,D正确.
B、油滴电场力方向向上,所以BN板带正电,电场力大于重力,即qE>mg,所以E.故B错误.
C、油滴在电容器间运动,电场力做正功,根据除重力以外其他力做功等于机械能的增量,知机械能增大.故C正确.
故选CD.
点评:解决本题的关键通过油滴竖直方向上分速度为零,知油滴离开电容器时有竖直向上的分速度.
解答:解:A、油滴在竖直方向上开始受重力和电场力,然后仅受重力,竖直方向上的分速度最终为零,水平方向上的分速度不变,知油滴撞击PQ前的瞬间速度大小仍为V.油滴离开电场时竖直方向的分速度方向向上,知电场力大于重力,且电场力方向竖直向上.故A错误,D正确.
B、油滴电场力方向向上,所以BN板带正电,电场力大于重力,即qE>mg,所以E.故B错误.
C、油滴在电容器间运动,电场力做正功,根据除重力以外其他力做功等于机械能的增量,知机械能增大.故C正确.
故选CD.
点评:解决本题的关键通过油滴竖直方向上分速度为零,知油滴离开电容器时有竖直向上的分速度.
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