题目内容
【题目】如图所示，两平行带电金属板水平放置，板间距为d。若在两板中间O点放一质量为m的带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过O点垂直纸面的轴顺时针旋转60°，再由O点从静止释放一同样的微粒，该微粒恰好能从上极板边缘射出，取重力加速度为g，下列说法正确的是
A. 极板长为
B. 粒子在电场中运动的时间为
C. 粒子在电场中运动的过程，其重力势能减小mgd
D. 粒子在电场中运动的过程，其电势能增加
【答案】A
【解析】在两板中间O点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小
，方向竖直向上；将两板绕过O点的轴（垂直于纸面）顺时针旋转60°，电场强度大小不变，方向顺时针旋转60°，故电场力顺时针旋转60°，大小仍然为mg，重力和电场力的大小均为mg，方向夹角为120°，故合力向右下方，微粒的加速度恒定，向右下方做匀加速直线运动，根据几何知识可得
，解得
，A正确；粒子做加速度为g，初速度为零的匀加速直线运动，，粒子的位移为
，故运动时间为
，B错误；根据几何知识可知粒子的轨迹与水平方向的夹角为30°，下降的高度为
，故重力势能减小
，电场力做正功，从中间位置到极板，故电势能减少
，CD错误．
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