题目内容


一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方处的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,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将(  )

 

A.

打到下极板上

B.

在下极板处返回

 

C.

在距上极板处返回

D.

在距上极板d处返回


考点:

带电粒子在混合场中的运动;电容.

专题:

带电粒子在复合场中的运动专题.

分析:

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,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运用动能定理得,mg•()d﹣qU=0.

将下极板向上平移,设运动到距离上级板x处返回.

根据动能定理得,mg•(+x)﹣•qU=0

联立两式解得x=.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.

 

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