Question

如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現將其和二極管串聯接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向導電性，一帶電小球沿AB 中心水平射入，打在B極板上的N點，小球的重力不能忽略，現通過上下移動A板來改變兩極板AB間距（兩極板仍平行），則下列說法正確的是（　　）

A．若小球帶正電，當A B間距增大時，小球打在N的右側

B．若小球帶正電，當A B間距減小時，小球打在N的左側

C．若小球帶負電，當A B間距增大時，小球可能打在N的右側

D．若小球帶負電，當A B間距減小時，小球可能打在N的左側

Answer 1

分析：A極板帶正電，B極板帶負電，根據二極管具有單向導電性，極板的電量只能增加不能減小．根據兩極板間電場的變化，判斷電場力的變化，從而確定小球水平方向上的位移變化．

解答：解：A、若小球帶正電，當d增大時，電容減小，但Q不可能減小，所以Q不變，根據E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，知E不變所以電場力不變，小球仍然打在N點．故A錯誤．
B、若小球帶正電，當d減小時，電容增大，Q增大，根據E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，知d減小時E增大，所以電場力變大，方向向下，小球做平拋運動豎直方向加速度增大，運動時間變短，打在N點左側．故B正確．
C、若小球帶負電，當AB間距d增大時，電容減小，但Q不可能減小，所以Q不變，根據E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，知E不變，所以電場力大小不變，方向變為向上，若電場力小于重力，小球做類平拋運動豎直方向上的加速度不變，運動時間不變，小球仍然打在N點．故C錯誤．
D、若小球帶負電，當AB間距d減小時，電容增大，則Q增大，根據E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，知E增大，所以電場力變大，方向向上，若電場力小于重力，小球做類平拋運動豎直方向上的加速度減小，運動時間變長，小球將打在N點的右側．故D錯誤．
故選：B．

點評：解決本題的關鍵掌握處理類平拋運動的方法．以及知道二極管的單向導電性，在本題中電容器的帶電量只增不減．