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精英家教网如图所示,水平放置的带电平行板电容器两极板M、N间距为d,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从上极板M的左边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的右边缘射出,已知重力加速度为g,则下列说法中正确的是(  )
A、粒子的加速度不为零
B、两极板间电势差为
mgd
q
C、M板电势低于N板电势
D、粒子的机械能增加
分析:微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力必定平衡做匀速直线运动,否则就做曲线运动.微粒的加速度一定为零.根据能量守恒研究微粒电势能的变化.由△?=qU,求解电势差.由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带正电,电场强度方向竖直向上,M板的电势低于N板的电势.
解答:解:A、微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力必定平衡做匀速直线运动,粒子的加速度为零,故A错误.
B、由上可知微粒的电势能增加量△?=mgd,又△?=qU,得到两极板的电势差U=
mgd
q
.故B正确.
C、由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带正电,电场强度方向竖直向上,M板的电势低于N板的电势.故C正确.
D、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,机械能减小了mgd,故D错误;
故选:BC.
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,判断出粒子做匀速直线运动.
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