Question

20．如图，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其和理想二极管串联接在电源上，已知A和正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB中心水平射入，打在B极板上的N点．现通过上下移动A板来改变两极板的间距（两板仍平行），则下列说法中正确的是（　　）

• A． 若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的左侧
• B． 若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N的左侧
• C． 若小球带负电，当AB间距减小时，小球可能打在N的右侧
• D． 若小球带负电，当AB间距增大时，小球可能打在N的左侧

Answer 1

分析 A极板带正电，B极板带负电，根据二极管具有单向导电性，极板的电量只能增加不能减小．根据两极板间电场的变化，判断电场力的变化，从而确定小球水平方向上的位移变化．

解答 解：A、若小球带正电，当d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，知E不变所以电场力不变，小球仍然打在N点．故A错误．
B、若小球带正电，当d减小时，电容增大，Q增大，根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，知d减小时E增大，所以电场力变大，方向向下，小球做平抛运动竖直方向加速度增大，运动时间变短，打在N点左侧．故B正确．
C、若小球带负电，当AB间距d减小时，电容增大，则Q增大，根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，知E增大，所以电场力变大，方向向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度减小，运动时间变长，小球将打在N点的右侧．故C正确．
D、若小球带负电，当AB间距d增大时，电容减小，但Q不可能减小，所以Q不变，根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，知E不变，所以电场力大小不变，方向变为向上，若电场力小于重力，小球做类平抛运动竖直方向上的加速度不变，运动时间不变，小球仍然打在N点．故D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法．以及知道二极管的单向导电性，在本题中电容器的带电量只增不减．