Question

如圖所示，水平放置的帶電平行板電容器兩極板M、N間距為d，質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從上極板M的左邊緣以初速度v₀射入，沿直線從下極板N的右邊緣射出，已知重力加速度為g，則下列說法中正確的是（　　）

• A、粒子的加速度不為零
• B、兩極板間電勢差為

  mgd

  q

• C、M板電勢低于N板電勢
• D、粒子的機械能增加

Answer 1

分析：微粒在電場中受到重力和電場力，而做直線運動，電場力與重力必定平衡做勻速直線運動，否則就做曲線運動．微粒的加速度一定為零．根據能量守恒研究微粒電勢能的變化．由△?=qU，求解電勢差．由題可判斷出電場力方向豎直向上，微粒帶正電，電場強度方向豎直向上，M板的電勢低于N板的電勢．

解答：解：A、微粒在電場中受到重力和電場力，而做直線運動，電場力與重力必定平衡做勻速直線運動，粒子的加速度為零，故A錯誤．
B、由上可知微粒的電勢能增加量△?=mgd，又△?=qU，得到兩極板的電勢差U=

mgd

q

．故B正確．
C、由題可判斷出電場力方向豎直向上，微粒帶正電，電場強度方向豎直向上，M板的電勢低于N板的電勢．故C正確．
D、重力做功mgd，微粒的重力勢能減小，動能不變，根據能量守恒定律得知，微粒的電勢能增加了mgd，機械能減小了mgd，故D錯誤；
故選：BC．

點評：本題是帶電粒子在電場中運動的問題，關鍵是分析受力情況，判斷出粒子做勻速直線運動．