Question

（2007?廈門(mén)模擬）如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板相距為d．一帶正電的微粒從上極板M的左邊緣以初速度v₀射入，沿直線從下極板的右邊緣射出．已知微粒的電量為q，質(zhì)量為m，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A．微粒的電勢(shì)能減小了mgd
• B．微粒的電勢(shì)高于N板的電勢(shì)
• C．兩析板之間的電壓力

  mgd

  q

• D．微粒的動(dòng)能增加了mgd

Answer 1

分析：微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到重力和電場(chǎng)力，而做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力必定平衡，微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，否則就做曲線運(yùn)動(dòng)．微粒的加速度一定為零．根據(jù)電場(chǎng)力做功研究微粒電勢(shì)能的變化．由△?=qU，求解電勢(shì)差．由題可判斷出電場(chǎng)力方向豎直向上，微粒帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，M板的電勢(shì)高于N板的電勢(shì)．

解答：解：A、D、據(jù)題分析可知，微粒在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力與重力必定平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，否則合力在豎直方向上，與速度不在同一直線上而做曲線運(yùn)動(dòng)．
重力做功mgd，微粒的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，根據(jù)能量守恒定律得知，微粒的電勢(shì)能增加了mgd．故A、D錯(cuò)誤．
B、由題可判斷出電場(chǎng)力方向豎直向上，微粒帶正電，電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，則M板的電勢(shì)低于N板的電勢(shì)．故B錯(cuò)誤．
C、由上可知微粒的電勢(shì)能增加量△?=mgd，又△?=qU，得到兩極板的電勢(shì)差U=

mgd

q

．故C正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵是分析受力情況，判斷出粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用功能關(guān)系分析各種能量的變化．