Question

一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d，极扳分别与电池两极相连．上极扳中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）．小孔正上方

d

2

处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，并在下极扳处（未与极扳接触、返回）．若将下极板向上平移

d

3

，则从P点开始下落的相同粒子将（　　）

• A．打到下极扳上
• B．在下极板处返回
• C．在距上极板

  d

  2

  处返回
• D．在距上极扳

  2

  5

  d处返回

Answer 1

分析：分别研究两种情况：一是下极板未移动时，带电粒子到达下极板处返回，知道重力做功与电场力做功之和为零；二是向上移动下极板，若运动到下极板，重力做功小于克服电场力做功，可知不可能运动到下极板返回，根据动能定理，结合电势差大小与d的关系，求出粒子返回时的位置．

解答：解：对下极板未移动前，从静止释放到速度为零的过程，由动能定理得：
  mg?

3

2

d-qU=0
将下极板向上平移

d

3

时，设运动到距离上极板x处返回．
根据动能定理得
   mg（

d

2

+x）-q?

x

2 3 d

U=0
联立两式解得，x=

2

5

d．故D正确，A、B、C错误．
故选：D

点评：该题考到了带电粒子在电场中的运动、电容器、功能关系等知识点，是一道比较综合的电学题，难度较大．这类题应该以运动和力为基础，结合动能定理求解．