题目内容

【题目】如图所示,一平行板电容器的A、B两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点。下列说法正确的是

A. 带电粒子带负电

B. 若仅将A板稍微向上移动一定距离,则带电粒子仍将保持静止

C. 若仅将两极板各绕其中点快速顺时针转过一定小角度后,则粒子将向左做直线运动

D. 若断开电源并将B板稍向右移动一定距离,则带电粒子将向上做直线运动

【答案】AD

【解析】

带电微粒P在水平放置的A、B金属板间的电场内处于静止状态,说明处于平衡状态,竖直向上的电场力大小等于重力的大小,即可判定粒子的电性;当两平行金属板A、B分别以绕其中点为轴在竖直平面内快速顺时针转过相同的较小角度α,此时分析P受到重力、电场力,从而判定运动性质;根据接通电源与断开电源两种情况下,前者是电压U不变,后者是电量Q不变,结合,及,即可一一求解.

A.带电微粒P在水平放置的A、B金属板间的电场内处于静止状态,电场力竖直向上,且电场强度方向向下,因此粒子带负电,故A正确;

B.若仅将A板稍微向上移动一定距离,因电压U不变,根据,则有电场强度减小,那么电场力减小,因此粒子将向下运动,故B错误;

C.设初状态极板间距是d,顺时针旋转α角度后,极板间距变为dcosα,所以电场强度,而且电场强度的方向也旋转了α,由受力分析可知,竖直方向仍然平衡,水平方向有电场力的分力,所以微粒水平向右做匀加速直线运动,故C错误;

D.若断开电源并将B板稍向右移动一定距离,因电容器所带电量Q不变,根据,及得,则知电场强度E增大,则带电粒子将向上做直线运动,故D正确;

故选AD.

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