Question

9．如圖所示，平行板電容器水平放置，下極板N帶正電；一帶正電的微粒從兩極板的中間以初速度v₀水平射入且能穿過(guò)兩極板，已知微粒的重力不可忽略．則（　　）

• A． 微粒不可能沿水平直線穿過(guò)兩極板
• B． 微粒的質(zhì)量越大，其穿過(guò)兩極板間的豎直偏移量越大
• C． 微粒的質(zhì)量越大，其穿過(guò)兩極板間的豎直偏移量越小
• D． 不管微粒的質(zhì)量多大，微粒穿過(guò)兩極板的時(shí)間相同

Answer 1

分析 對(duì)帶電微粒受力分析，受重力和向上的電場(chǎng)力；再分析其運(yùn)動(dòng)情況，采用正交分解法研究，水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向分運(yùn)動(dòng)要看重力和電場(chǎng)力的合力情況，如果重力和電場(chǎng)力不等，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果電場(chǎng)力與重力平衡，則豎直分運(yùn)動(dòng)的分速度一直為零．

解答 解：A、對(duì)微粒受力分析，受重力和電場(chǎng)力，微粒帶正電荷，下極板N帶正電，故電場(chǎng)力向上，當(dāng)重力和電場(chǎng)力的合力為零時(shí)，微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿水平直線穿過(guò)兩極板故A錯(cuò)誤；
D、微粒的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故微粒穿過(guò)兩極板的時(shí)間相同t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，保持不變，故D正確；
B、如果電場(chǎng)力大于重力，則合力向上，則豎直分位移：y=$\frac{1}{2}•a•{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{qE-mg}{m}•{（\frac{L}{{v}_{0}}）}^{2}$，故微粒的質(zhì)量越大，其穿過(guò)兩極板間的豎直偏移量越小，故B錯(cuò)誤；
C、如果電場(chǎng)力小于重力，則合力向下，則豎直分位移：y=$\frac{1}{2}•a•{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\frac{mg-qE}{m}•{（\frac{L}{{v}_{0}}）}^{2}$，故微粒的質(zhì)量越大，其穿過(guò)兩極板間的豎直偏移量越大，故C錯(cuò)誤；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題是粒子在重力場(chǎng)和電場(chǎng)混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是采用正交分解法分析微粒的運(yùn)動(dòng)情況，明確其水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．