Question

12．如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，R₀為定值電阻，R₁，R₂為可變電阻，開關(guān)S閉合．質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度v₀射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)．若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點(diǎn)以水平速度v₀射入，則關(guān)于微粒打在N板上的位置說法正確的是（　　）

• A． 保持開關(guān)S閉合，增大R₁，粒子打在O點(diǎn)左側(cè)
• B． 保持開關(guān)S閉合，增大R₂，粒子打在O點(diǎn)左側(cè)
• C． 斷開開關(guān)S，M極板稍微上移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)
• D． 斷開開關(guān)S，M極板稍微下移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè)

Answer 1

分析 電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓等于可變電阻R₁的電壓，改變R₂，對電容器的電壓沒有影響．增大R₁分擔(dān)的電壓增大，電容器的電壓增大，粒子將向下運(yùn)動．?dāng)嚅_開關(guān)S，上下移動極板，根據(jù)電容器的電容定義式與決定式判斷出極板間的電場強(qiáng)度，根據(jù)牛頓第二定律即可判斷加速度，利用運(yùn)動學(xué)公式判斷水平位移

解答 解：A、保持開關(guān)S閉合，由串并聯(lián)電壓關(guān)系可知，R₀兩端的電壓為U=$\frac{E}{R+{R}_{1}}•R$，增大R₁，U將減小，電容器兩端的電壓減小，故粒子受重力和電場力，產(chǎn)生的加速度增大，平行板兩極板電壓減小達(dá)到極板上則$\fracw1yamj7{2}=\frac{1}{2}a{t}^{2}$，水平位移為x=${v}_{0}t={v}_{0}\sqrt{\fracuwol7q7{a}}$，水平位移將減小，故粒子打在O點(diǎn)左側(cè)側(cè)，故A正確
B、保持開關(guān)S閉合，增大R₂，不會影響電阻R兩端的電壓，故粒子打在O點(diǎn)，故B錯誤；
C、斷開開關(guān)，平行板帶電量不變，平行板間的電場強(qiáng)度為E=$\frac{U}c1zr0nt$，結(jié)合$C=\frac{Q}{U}$及$C=\frac{?S}{4πkd}$可得$E=\frac{4πkQ}{S?}$，電場強(qiáng)度不變，故加速度不變，M極板稍微上移，不會影響離子的運(yùn)動，故還打在O點(diǎn)，故C錯誤；
D、斷開開關(guān)，平行板帶電量不變，平行板間的電場強(qiáng)度為E=$\frac{U}ctk7rjl$，結(jié)合$C=\frac{Q}{U}$及$C=\frac{?S}{4πkd}$可得$E=\frac{4πkQ}{S?}$，電場強(qiáng)度不變，加速度不變，M極板稍微下移，不會影響離子的運(yùn)動，故還打在O點(diǎn)，故D錯誤
故選：A

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵分析電容器的電壓是否變化．當(dāng)斷開開關(guān)S，改變板間距離時(shí)，板間場強(qiáng)不變，油滴也保持不動．