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(zhǎng)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(kāi)關(guān)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(zhì)量m＝4×10－5 kg，電荷量q＝＋1×10－8 C，則下列說(shuō)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(shí)微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)

C. 電源電壓為180 V時(shí)，微粒可能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)

D. 電源電壓為100 V時(shí)，微粒可能從平行板電容器中沿直線射出電場(chǎng)

Answer 1

【答案】AC

【解析】

粒子剛進(jìn)入平行板時(shí)，兩極板不帶電，粒子做的是平拋運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)時(shí)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(chǎng)力方向向上，又因?yàn)槭钦�電荷，所以上極板與電源的負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤；當(dāng)所加電壓為U時(shí)，微粒恰好從下板的右邊緣射出，則，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：U=120V；當(dāng)所加的電壓為U1時(shí)，微粒恰好從上板的右邊緣射出，則，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)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(chǎng)力與重力相等：，解得：，故D錯(cuò)誤。所以AC正確，BD錯(cuò)誤。