Question

7．兩塊豎直放置的金屬板M、N與電源連成如圖所示的電路，開關S閉合，a和b分別為兩金屬板中央的小孔，且兩小孔在同一水平線上，一帶電粒子以某一初速度V₀沿水平線經a孔射入兩極板間，恰好沒能從N板上的小孔b處射出．不計粒子重力，忽略空氣阻力．以下說法止確的是（　　）

• A． 粒子帶正電
• B． 粒子將沿原路返間，射出兩極板的速度大小為V₀
• C． 若保持開關S閉合，只要減小兩板間的距離，粒子射入后一定能從b孔射出
• D． 若開關S閉合后再斷開，然后減小兩板間的距離，粒子射入后一定能從b孔射出

Answer 1

分析 根據粒子在電場中減速運動判斷所受的電場力，由電場力方向與電場方向關系判斷電性；S閉合電壓不變；S閉合后斷開Q不變，由$E=\frac{U}p9vv5xb5$、$C=\frac{Q}{U}$以及$C=\frac{?S}{4πkd}$導出電場強度不隨d變化，只有電場力做功，根據動能定理分析粒子到達b孔的速度，從而對選項作出判斷

解答 解：A、兩極板間的電場水平向右，粒子在電場中做減速運動，電場力向左，故粒子帶負電，故A錯誤；
B、根據對稱性，粒子將沿原路返回，射出兩極板的速度大小為${v}_{0}^{\;}$，故B正確；
C、保持開關S閉合，兩極板間的電壓不變，電場力做功不變，根據動能定理知粒子到達b孔的速度為0，不能從b孔射出，故C錯誤；
D、開關S閉合后再斷開，板間電場強度$E=\frac{U}p9vv5xb5=\frac{Q}{Cd}=\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}d}=\frac{4πkQ}{?S}$，電場強度不隨板間距離變化而變化，電場力不變，減小兩極板的距離，電場力做功減小，根據動能定理，到達b孔速度不為0，粒子射入后一定能從b孔射出，故D正確；
故選：BD

點評 本題考查了帶電粒子在電場中的運動，分析清楚粒子的運動過程，應用動能定理的規律進行分析，中等難度的題．