Question

如圖所示，A、B是水平放置的平行板電容器的極板，重力可以忽略 不計(jì)的帶電粒子以速度v₀水平射入電場(chǎng)，且剛好沿下極板B的邊緣以速率v飛出。若保持其中一個(gè)極板不動(dòng)而把另一個(gè)極板移動(dòng)一小段距離，粒子仍以相同的速度v₀從原處飛入，則下列判斷正確的是

A．若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出
B．若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，粒子將打在下板B上，速率小于v
C．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒子將打在下板B上，速率小于v
D．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出

Answer 1

B

解析試題分析:對(duì)于帶電粒子以平行極板的速度從左側(cè)中央飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰能從右側(cè)擦極板邊緣飛出電場(chǎng)這個(gè)過(guò)程，假設(shè)粒子的帶電量e，質(zhì)量為m，速度為v，極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，極板的距離為d，電容器兩極板電壓為U，進(jìn)入電容器的點(diǎn)與下極板的距離為a；由于粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，所以水平方向：L=vt，豎直方向：y==，剛好沿下極板B的邊緣以速率飛出y=a；
若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，將電容器下板向上移動(dòng)一段距離，電容器兩極板電壓U不變，距離d變小,y變大（y>a），所以不能沿下極板B的邊緣以速率v飛出，而是粒子將打在下板B上，故A錯(cuò)；若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，電容器兩極板電壓U不變，距離d變小，進(jìn)入電容器的點(diǎn)與上極板電壓變大，到下極板電壓變小，電場(chǎng)力做功變小，初動(dòng)能相同，由動(dòng)能定理，可知，打到B板上時(shí)的動(dòng)能變小，也就是速率小于v，故B正確；若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，電容器兩極板電壓U不變，距離d變大,y減小（y<a），將不從B板邊緣穿過(guò)電場(chǎng)，所以C、D錯(cuò)；
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；電容器的動(dòng)態(tài)分析