Question

14．如圖所示，現(xiàn)有一平行板電容器，上、下極板分別帶等量負(fù)電和正電，且電量保持不變，兩板間距離為d，有一帶電小球以速度v₀水平射入電容器，且剛好從下極板右邊緣飛出．若保持下極板靜止，把上極板上移，使兩板距離為2d，小球從原處以0.5v₀的水平速度射入，則帶電小球（　�。�

• A． 將打在下板中央
• B． 仍沿原軌跡運(yùn)動(dòng)由下極板邊緣飛出
• C． 不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)
• D． 若上板不動(dòng)，將下板上移一段距離，小球不可能打到下板的中央

Answer 1

分析 這是一道涉及電容與電場(chǎng)的問題，此題是電容充滿電后與電源斷開，極板上的電荷量不變．當(dāng)極板上、下移動(dòng)時(shí)，由相關(guān)知識(shí)可以判斷板間場(chǎng)強(qiáng)不變，從而判斷帶電小球的受力不變、加速度不變、由此可判斷選項(xiàng)的正確與否．

解答 解：ABC、據(jù)電容的定義C=$\frac{Q}{U}$得：$U=\frac{Q}{C}$，而E=$\frac{U}f73ayvy$=$\frac{Q}{Cd}$ 而C=$\frac{?S}{4πkd}$代入得E=$\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，顯然與d無(wú)關(guān)，所以當(dāng)極板上、下移動(dòng)時(shí)，板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)不變，則小球受到的合力不變，加速度不變，由$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$知時(shí)間不變，初速度為$0.5{v}_{0}^{\;}$，水平位移$x={v}_{0}^{\;}t$為原來(lái)的一半，將打在下板中央，故A正確，BC錯(cuò)誤；
D、當(dāng)把下極板上移時(shí)，粒子豎直位移減小，$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間減小，水平位移$x=0.5{v}_{0}^{\;}t$小于極板的一半，不可能打在下極板的中央，故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 此題是考察電容的一類問題，當(dāng)充電后與電源斷開，由電荷守恒知道，極板上的電荷量不變，結(jié)合電容的定義和大小公式、勻強(qiáng)電場(chǎng)電壓與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系等可以推出電容極板間的場(chǎng)強(qiáng)式子與距離無(wú)關(guān)，當(dāng)然還有一種情況就是若電容始終與電源相連，是電壓不變，這種情況又另當(dāng)別論．