Question

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長L＝0.4 m，兩板間距離d＝4×10－3 m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關S閉合前，兩極板不帶電，由于重力作用，微粒能落到下板的正中央。已知微粒質量m＝4×10－5 kg，電荷量q＝＋1×10－8 C，則下列說法正確的是(　　)

A. 微粒的入射速度v0＝10 m/s

B. 電容器上板接電源正極時微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場

C. 電源電壓為180 V時，微粒可能從平行板電容器的右邊射出電場

D. 電源電壓為100 V時，微粒可能從平行板電容器中沿直線射出電場

Answer 1

【答案】AC

【解析】

粒子剛進入平行板時，兩極板不帶電，粒子做的是平拋運動，則有：水平方向有，豎直方向有，解得 v0=10m/s，故A正確；由于帶電粒子的水平位移增加，在板間的運動時間變大，而豎直方向位移不變，所以在豎直方向的加速度減小，所以電場力方向向上，又因為是正電荷，所以上極板與電源的負極相連，故B錯誤；當所加電壓為U時，微粒恰好從下板的右邊緣射出，則，根據牛頓第二定律得：，解得：U=120V；當所加的電壓為U1時，微粒恰好從上板的右邊緣射出，則，根據牛頓第二定律得：，聯立可得：,所以電源的電壓U的取值范圍為：120 V＜U＜200 V，均可從板間飛出，故C正確；微粒能從平行板電容器中沿直線射出，則電場力與重力相等：，解得：，故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。