Question

16．如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，它从上极板的边缘以初速度v₀射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则（　　）

• A． 微粒的加速度不为零
• B． 微粒的电势能减少了mgd
• C． 两极板的电势差为$\frac{mgd}{q}$
• D． M板的电势低于N板的电势

Answer 1

分析 微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力必定平衡做匀速直线运动，否则就做曲线运动．微粒的加速度一定为零．根据能量守恒研究微粒电势能的变化．由△?=qU，求解电势差．由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．

解答 解：A、由题分析可知，微粒做匀速直线运动，加速度为零．故A错误．
B、重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd．故B正确．
C、由上可知微粒的电势能增加量△?=mgd，又△?=qU，得到两极板的电势差U=$\frac{mgd}{q}$．故C正确．
D、由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．故D错误．
故选：BC

点评 本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是分析受力情况，判断出粒子做匀速直线运动．