如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,一带电粒子沿着上板水平射入电场,恰好沿下板边缘飞出

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-02
如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,一带电粒子沿着上板水平射入电场,恰好沿下板边缘飞出

A、将电容器上板向下移动一段距离,电容器所带的电量Q不变,由于:E= U d = Q Cd = 4πkQ ?S ,可知当d减小时,场强E不变,但极板间电压U=Ed会随d减小而降低,故A错误B、由A分析知,B错误C、由于场强不变,故粒子运动轨迹不变,由于下板上移,故粒子将打在下板上,故C正确D、由于电势差变小,电场力做功减小,故电势能该变量变小,故D正确故选CD

答案是对的。
设:极板长度为L ,原来极板距离为d1 ,原来电子射入速度为V,两极板的电势差为U,
电子质量为m ,电子带电量 e

原来整个过程的时间为:
t1 = L / V

现在使电子入射的速度变为原来的2倍
则现在整个过程的时间变为:
t2 = L / 2V
即:t2 = t1 / 2 时间减半了

原来电子需要在 t1 时间内从负极板到达正极板 距离为d1
加速度a1 = E1 e / m
而E1 = U / d1 ,则 a1 = Ue / d1 m
原来两极板的距离:d1 = 0.5 a1 t1²
= 0.5(Ue / d1 m)t1²
得:d1² = 0.5(Ue / m)t1²

现在电子需要在 t2 = t1 / 2 的时间内从负极板到达正极板 距离为d2
加速度 a2 = E2 e / m
E2 = U / d2 ,则 a2 = Ue / d2 m (你一定疑惑为什么还是U )
∵ 两极板与电源相连接 ∴ 两极板之间的电势差恒等于 电源电势差 U (距离变,U不变)
现在两极板的距离:d2 = 0.5 a2 t2²
= 0.5(Ue / d2 m)(t1 / 2)²
得:d2² = (1/4)【0.5(Ue / m)t1² 】

因为:d1² :d2² = 1 :(1/4)
所以:d1 :d2 = 1 :(1/2)
因此现在两极板间距应变为原来的 1/2

CD

  • 如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,一带电粒子沿着上板...
    答:CD 试题分析:据题意,当电容器充电后断开电源,电容器上端电荷量Q保持不变,则A选项错误;将下极板上移后,据 可知电容器内电场强度不变,故B选项错误;据 可知当下极板上移后y减小,则水平位移x减小,带电粒子将落在极板上,故C选项正确;电场力做功为: ,电场强度E不变,沿电场方向位...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,一带电粒子沿着上板...
    答:A、将电容器上板向下移动一段距离,电容器所带的电量Q不变,由于:E=Ud=QCd=4πkQ?S,可知当d减小时,场强E不变,但极板间电压U=Ed会随d减小而降低,故A错误B、由A分析知,B错误C、由于场强不变,故粒子运动轨迹不变,由于下板上移,故粒子将打在下板上,故C正确D、由于电势差变小,电场...
  • 如图所示,一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开,一带电小球以初...
    答:改变板间距离时,将上极板下移减小两板间距离时,板间场强保持不变,小球所受电场力不变,加速度不变,则小球做类平抛运动的情况没有改变,所以小球仍将落在P点.故选C点评:本题解答关键是掌握下列推论:平行板电容器电量不变,
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,电容为C,极板间的距离为d,板长为L...
    答:A、由题,当电键S闭合时,板间电场方向向下,油滴所受电场力向上,则油滴带负电.故A正确. B、电键闭合时,将上极板向下移动少许,电容增大,由得知E=Ud,板间场强E增大,油滴所受电场力增大,油滴向上运动.故B错误. C、断开电键后,将上极板向上移动少许,板间场强不变,P点与下板间...
  • 如图所示,一水平放置的平行板电容器充完电后一直与电源相连,带正电的...
    答:电势差等于正极板与P点的电势之差,正极板的电势为0,所以P点的电势降低.故A,B错误. C、P点的电势降低,根据EP=qφ,该点电荷是正电荷,所以电势能降低.故C正确. D、根据C=?s4πkd,知电容器的电容增大,再根据Q=CU知,极板所带的电量增加.故D错误.故选C.
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器间有匀强磁场,开关S闭合时一带电粒子...
    答:若带电粒子带负电,则受电场力向上,洛仑兹力向下,二力应大小相等,物体才能做匀速直线运动;若滑片P向上滑动,则滑动变阻器接入电阻减小,则电流增大,定值电阻及内阻上的电压增大,则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小,故电容器两端的电压减小,则由 可知,所受极板间电场强度小,则所受电场...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4m...
    答:A、粒子刚进入平行板时,两极板不带电,粒子做的是平抛运动,则有:水平方向有L2=v0t竖直方向有d2=12gt2解得 v0=10m/s,所以A正确;B、由于带电粒子的水平位移增加,在板间的运动时间变大,而竖直方向位移不变,所以在竖直方向的加速度减小,所以电场力方向向上,又因为是正电荷,所以上极板与...
  • 如图所示,水平放置的平行班电容器,电容为C,极板相距为d,板长为L,与...
    答:1.U不变。d减小则E增强(E=U/d),导致电场力F增大(F=qE),所以油滴会上移。2.Q不变。依据E=U/d,C=Q/U,C=εS/4πkd,可知E与d无关,所以油滴仍保持静止不动。
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板...
    答:解:(1)若第1个粒子落到O点,由 ,得v 1 =2.5m/s若落到B点,由 ,得v 2 =5m/s 故2.5m/s≤v 0 ≤5m/s(2)由l=v 1 t,得t=4×10 -2 s由 ,得a=2.5m/s 2 由 ,得Q=6×10 -6 C所以 个
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,极板长...
    答:(1)2.5m/s(2)下极板带正电荷, 试题分析:(1)带电粒子做平抛运动水平位移: ① 竖直位移: ② 由①、②得 (2)下极板带正电荷 由平衡条件有qE=mg ③ 又 ④ Q=CU ⑤ 由③、④、⑤得 ⑥ 将数据代入⑥式,解得 点评:本题的分析关键是带电...