Question

7．如圖所示，兩平行金屬板M、N與電源相連，電鍵S閉合后其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)重力的帶電粒子從M極板邊緣A處，以一定初速度垂直于電場(chǎng)方向射入，最終沿AB軌跡打在N板上．現(xiàn)用兩種不同方法改變裝置：
方法一、S始終閉合，通過(guò)絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板
方法二、S斷開(kāi)，通過(guò)絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板
裝置改變后，仍將帶電粒子從A處以原速射入電場(chǎng)，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是（　�。�

• A． 按方法一，可能沿軌跡AC運(yùn)動(dòng)
• B． 按方法一，一定沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)
• C． 按方法二，一定沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)
• D． 按方法二，可能沿軌跡AD運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 以一定速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，由于速度與電場(chǎng)力垂直，所以粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．這樣類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式，電容定義式和決定式進(jìn)行討論場(chǎng)強(qiáng)變化，再由牛頓第二定律可得加速度變化情況．

解答 解：AB、按方案一，S始終閉合，即兩極板電勢(shì)差不變，通過(guò)絕緣柄將N板平行遠(yuǎn)離M板，即是增大板間距離，由E=$\frac{U}zjznfv3$可知，場(chǎng)強(qiáng)減小，由a=$\frac{qE}{m}$可知，加速度減小，由y=$\frac{1}{2}$at²可知，豎直方向經(jīng)相同位移，時(shí)間變大，則由x=v₀t可得水平位移變大，所以可能沿軌跡AC運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD、按方法二，S斷開(kāi)，電量不變，則E=$\frac{U}ftj9rf9$=$\frac{\frac{Q}{C}}p9brjxl$=$\frac{Q}{d×\frac{?S}{4πkd}}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，場(chǎng)強(qiáng)與距離無(wú)關(guān)，即場(chǎng)強(qiáng)不變，加速度不變，所以裝置改變后，仍將帶電粒子從A處以原速射入電場(chǎng)，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定沿軌跡AB運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)．應(yīng)用處理類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的方法處理粒子運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵在于分析臨界條件．S始終閉合，即兩極板電勢(shì)差不變，S斷開(kāi)，電量不變；同時(shí)注意當(dāng)電荷量不變時(shí)，只改變兩板間的距離，則E不變．