Question

14．如圖所示，現(xiàn)有一平行板電容器，上、下極板分別帶等量負電和正電，且電量保持不變，兩板間距離為d，有一帶電小球以速度v₀水平射入電容器，且剛好從下極板右邊緣飛出．若保持下極板靜止，把上極板上移，使兩板距離為2d，小球從原處以0.5v₀的水平速度射入，則帶電小球（　　）

• A． 將打在下板中央
• B． 仍沿原軌跡運動由下極板邊緣飛出
• C． 不發(fā)生偏轉，沿直線運動
• D． 若上板不動，將下板上移一段距離，小球不可能打到下板的中央

Answer 1

分析 這是一道涉及電容與電場的問題，此題是電容充滿電后與電源斷開，極板上的電荷量不變．當極板上、下移動時，由相關知識可以判斷板間場強不變，從而判斷帶電小球的受力不變、加速度不變、由此可判斷選項的正確與否．

解答 解：ABC、據(jù)電容的定義C=$\frac{Q}{U}$得：$U=\frac{Q}{C}$，而E=$\frac{U}fsndz4j$=$\frac{Q}{Cd}$ 而C=$\frac{?S}{4πkd}$代入得E=$\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，顯然與d無關，所以當極板上、下移動時，板內(nèi)場強不變，則小球受到的合力不變，加速度不變，由$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$知時間不變，初速度為$0.5{v}_{0}^{\;}$，水平位移$x={v}_{0}^{\;}t$為原來的一半，將打在下板中央，故A正確，BC錯誤；
D、當把下極板上移時，粒子豎直位移減小，$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時間減小，水平位移$x=0.5{v}_{0}^{\;}t$小于極板的一半，不可能打在下極板的中央，故D正確．
故選：AD

點評 此題是考察電容的一類問題，當充電后與電源斷開，由電荷守恒知道，極板上的電荷量不變，結合電容的定義和大小公式、勻強電場電壓與場強的關系等可以推出電容極板間的場強式子與距離無關，當然還有一種情況就是若電容始終與電源相連，是電壓不變，這種情況又另當別論．