Question

7．如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v₀水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　）

• A． 微粒达到B点时动能为$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
• B． 微粒的加速度大小等于gsinθ
• C． 两极板的电势差U_MN=$\frac{mgd}{qcosθ}$
• D． 微粒从A点到B点的过程电势能减少$\frac{mgd}{cosθ}$

Answer 1

分析 微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定平沿直线做匀减速直线运动，微粒的加速度可有牛顿运动定律求出．根据能量守恒研究微粒电势能的变化．由△?=qU，求解电势差．

解答 解：A、由题分析可知，微粒做匀减速直线运动，动能减小．故A错误
    B、由题分析可知，tanθ=$\frac{ma}{mg}$得a=gtanθ，故B错误
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△?=ma$\frac{d}{sinθ}$，又△?=qU，得到两极板的电势差U=$\frac{mgd}{qcosθ}$．故C正确．
    D、微粒从A点到B点的过程电势能增加$\frac{mgd}{qcosθ}$．故D错误．
故选：C

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，判断出电场力方向．