Question

【題目】如圖，平行板電容器兩極板的間距為d，極板與水平面成45°角，上極板帶正電。兩極板電場強度為E0.一電荷量為q（q＞0）的粒子在電容器中靠近下極板處。以某一初動能豎直向上射出。不計重力，極板尺寸足夠大。若粒子能打到上極板，則粒子的初動能的最小值為（ ）

A. E0qd B. E0qd C. 2E0qd D. 4E0qd

Answer 1

【答案】C

【解析】根據電荷的受力情況可知，粒子在電場中做曲線運動，如圖所示：

將粒子的速度v分解為垂直于板的vy和平行的vx，由于極板與水平面夾角45°，粒子的初速度方向豎直向上，所以粒子初速度在垂直于板的方向的速度為： ，當電場足夠大時，粒子到達上極板時速度恰好與上極板平行，即粒子垂直于極板方向的速度vy′=0，此時動能最小，根據運動學公式有： ，最小動能為： ，聯立可得： ，故C正確，ABD錯誤。