Question

如图，平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源．若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从c到d是曲线，重力加速度为g，则该粒子（　　）

A．在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动，cd段电场力大于重力

B．a到c匀加速直线运动，加速度是g/cosθ

C．a至d重力势能减小，电势能增加

D．a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向

Answer 1

分析：由图看出，粒子先做直线运动，后做曲线运动，做直线运动时，合力与速度在同一直线上，可判断出电场力的方向，确定出合力的方向，分析其运动情况，由牛顿第二定律求解加速度．重力和电场力做正功，重力势能和电势能均减小．

解答：解：A、B在ac段：粒子做直线运动，合力与速度在同一直线上，则可判断出电场力的方向水平向右，合力的方向与速度方向相同，电场力与重力均是恒力，合力也是恒力，则粒子做匀加速运动，由牛顿第二定律得：加速度为a=

F合

m

=

mg cosθ

m

=

g

cosθ

．故A错误，B正确．
C、ad段，重力做正功，重力势能减小，电场力做正功，电势能减小．故C错误．
D、a到c过程，合力沿轨迹的切线方向，而c到d过程，合力指向轨迹的内侧．故D错误．
故选B

点评：本题关键抓住质点做直线运动和曲线运动的条件进行分解，确定出电场力方向．