Question

4．如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，它們的電壓恒為U．一電子（不計(jì)重力）從N板靜止釋放，它運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率為v．現(xiàn)將M板水平向左移動(dòng)一段距離，再次將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 金屬板M、N的帶電量不變
• B． 電子運(yùn)動(dòng)過程的加速度變大
• C． 電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率變大
• D． 電子運(yùn)動(dòng)到M板所用的時(shí)間變長(zhǎng)

Answer 1

分析 MN兩金屬板構(gòu)成了電容器，并且始終與電源相連，電容器的電壓不變，根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，和C=$\frac{Q}{U}$ 可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化．
根據(jù)E=$\frac{U}4meujfr$ 可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，從而判斷出加速度的變化，在根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以判斷電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．由動(dòng)能定理分析速度的變化．

解答 解：
A、由于電源的電壓恒定，當(dāng)M板水平向左移動(dòng)一段距離后，極板之間的距離增大，根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知，電容變小，由C=$\frac{Q}{U}$ 可知，此時(shí)金屬板M、N的帶電量將變小，故A錯(cuò)誤；
B、電源的電壓不變，兩板之間的距離增大，根據(jù)E=$\frac{U}hfar1gp$可知，電場(chǎng)強(qiáng)度要變小，所以電子所受的電場(chǎng)力變小，加速度也變小，故B錯(cuò)誤；
C、在整個(gè)的運(yùn)動(dòng)的過程中，電壓不變，只有電場(chǎng)力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：qU=$\frac{1}{2}$mv²，v=$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$ 可知電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率不變，故C錯(cuò)誤；
D、電子在極板之間做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)d=$\frac{1}{2}$at²可知，由于極板之間的距離d增大，加速度a變小，所以電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要變長(zhǎng)，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度分別與哪些物理量有關(guān)，根據(jù)關(guān)系式判斷即可．