题目内容
如图所示,一个质量为m的带正电荷量为q的尘粒以竖直向上的初速度v在平行板电容器P、Q两板正中间的A点进入场强为E的匀强电场中,恰好垂直于Q板打在B点,且AC=BC,则下列说法正确的是( )A.P板电势高于Q板的电势
B.尘粒打在B点时速度是2v
C.尘粒打在B点时速度是v
D.P、Q两板间的电势差是
【答案】分析:微粒在电场中受到重力和电场力两个力作用,采用运动的分解法可知,微粒在水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,两个分运动时间相同.运用平均速度表示两个方向的位移,求解打在B点时微粒的速度.根据运动学公式求出BC距离,再由U=Ed求出电势差.
解答:解:A、由题意可知,正电荷的电场力方向水平向右,则有P板电势高于Q板的电势.故A正确;
设微粒从A运动到B的时间为t,AC=BC=d,则有
水平方向:
t=d
竖直方向:
t=d
得到,v=v
研究竖直方向,得到
02-
=-2gd
水平方向,得
-02=2ad
得:d=
,
且a=g,则有
所以A、B点的电势差是U=Ed=
=
,PQ间电势差是AB间两倍,即为
,故CD正确,B错误
故选:ACD
点评:本题微粒做的是非类平抛运动,由于重力和电场力都是恒力,采用的是运动的分解法.常见题型.
解答:解:A、由题意可知,正电荷的电场力方向水平向右,则有P板电势高于Q板的电势.故A正确;
设微粒从A运动到B的时间为t,AC=BC=d,则有
水平方向:
竖直方向:
得到,v=v
研究竖直方向,得到
02-
水平方向,得
得:d=
且a=g,则有
所以A、B点的电势差是U=Ed=
故选:ACD
点评:本题微粒做的是非类平抛运动,由于重力和电场力都是恒力,采用的是运动的分解法.常见题型.
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