题目内容

如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关S1和S2闭合后.一带电微粒正好以速度v匀速穿过两板间.以下说法正确的是(  )
分析:由题,电容器上板带正电,电场方向向下,一带电微粒正好以速度v匀速穿过两板间,受力平衡,粒子带负电,分析滑片移动时,极板间场强的变化可知电场力的变化,则可知粒子受力的变化,从而判断粒子能否从下极板射出,根据Q=UC判断电量的变化.
解答:解:A、开关闭合,将滑片P向上滑动一点,两板间电压变大,电场力F=q
U
d
增大,电场力大于重力,粒子向上偏转,粒子有可能从上极板边缘射出.故A错误.
    B、开关闭合,将滑片P向下滑动一点,两板间电压变小,Q=UC减小,故B错误.
    C、开关断开,B板上移,板间场强E=
U
d
,U不变,d变小,E变大,电场力F=qE变大,电场力大于重力,粒子向上偏转,粒子有可能从上极板边缘射出.故C错误.
    D、开关断开,A板上移,板间场强E=
U
d
,U不变,d变大,E变小,电场力F=qE变小,电场力小于重力,若加上强磁场,且洛伦兹力方向向上,洛伦兹力加上电场力等于重力,粒子受力平衡,粒子射出平行板电容器,故D正确.
故选:D
点评:带电粒子在电场中运动问题关键是分析粒子的受力情况和运动情况.对于电容器动态分析问题关键要抓住不变量,如本题C项开关闭合,电容器电压不变.
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