Question

【題目】長為1、間距為d的平行金屬板水平正對放置，豎直光屏M到金屬板右端距離為1，金屬板左端連接有閉合電路，整個裝置結構如圖所示，質量為m、電荷量為q的粒子以初速度從兩金屬板正中間自左端水平射入，由于粒子重力作用，當滑動變阻器的滑片在某一位置時，粒子恰好垂直撞在光屏上。對此過程，下列分析正確的是

A. 粒子在平行金屬板間的運動時間和從金屬板右端到光屏的運動時間相等

B. 板間電場強度大小為

C. 若僅將滑片P向下滑動一段后，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子不會垂直打在光屏上

D. 若僅將兩平行板的間距變大一些，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子依然會垂直打在光屏上

Answer 1

【答案】ABD

【解析】A、粒子先在水平放置的平行金屬板間做平拋運動，粒子恰好垂直撞在光屏上，所以粒子離開電場后，粒子一定打在屏的上方，做斜上拋運動，粒子在水平放置的平行金屬板間做平拋運動和離開電場后斜上拋運動，水平方向都不受外力，都做勻速直線運動，速度都等于v0，所以粒子在平行金屬板間的運動時間和從金屬板右端到光屏的運動時間相等，故A正確；

B、設粒子在平行金屬板間的運動過程中加速度大小為a，則粒子離開電場豎直分速度大小為，粒子離開電場后斜上拋運動則有，聯立解得，故B正確；

C、若僅將滑片P向下滑動一段后，R的電壓減小，電容器的電壓減小，帶電量要減小，因為二極管具有單向導電性，所以電容器不能放電，帶電量不變，板間的電壓不變，所以粒子的運動情況不變，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子會垂直打在光屏上，故C錯誤；

D、若僅將兩平行板的間距變大一些，電容器的電容要減小，由知U不變，電量要減小，但因為二極管具有單向導電性，所以電容器不能放電，帶電量不變，板間的電場強度不變，所以粒子的運動情況不變，再讓該粒子從N點以水平速度射入板間，粒子會垂直打在光屏上，故D正確；

故選ABD。