Question

【題目】兩水平平行金屬板連接在如圖所示的電路中，板長為L間距d,在距板右端2L處有一豎直光屏，D為理想二極管。讓一帶電量為q、質量為m的粒子從兩板左端連線的中點O 以水平速度射入板間，粒子飛出電場后垂直打在屏上。則

A. 電場強度大小為3mg/q

B. 質點在板間運動的過程中與它從板右端運動到屏的過程中速度變化相同

C. 若僅將滑片P下移，再讓該粒子從O點以水平射入，粒子仍垂直打在屏上

D. 若僅將板間距增大，再讓該粒子從O點以水平射入，粒子仍垂直打在屏上

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

質點先在電場和重力場的復合場中做類平拋運動，要垂直打在M屏上，離開出場后，質點一定打在光屏的上方，做斜上拋運動．質點從離開電場后到垂直打在M屏上過程是平拋運動的逆運動，采用運動的分解方法可知，分析質點類平拋運動與斜上拋的關系，確定加速度關系，求出板間場強．

設質點在板間運動的過程中加速度大小為a，則有質點離開電場時豎直分速度大小，質點離開電場后運動過程其逆過程是平拋運動，則，聯立解得，A正確；質點先在水平放置的兩平行金屬板間做類平拋運動，要垂直打在屏上，離開電場后，質點一定打在屏的上方，做斜上拋運動。否則，質點離開電場后軌跡向下彎曲，質點不可能垂直打在板上。質點在板間的類平拋運動和離開電場后的斜上拋運動，水平方向都不受外力，都做勻速直線運動，速度都等于，而且方向水平，質點垂直打在板上時速度也水平，根據質點的軌跡彎曲方向可知兩個過程質點的合力方向相反，加速度方向相反，則速度變化量方向相反，B錯誤；若僅將滑片P向下滑動一段后，R的電壓減小，電容器的電壓要減小，電量要減小，由于二極管具有單向導電性，所以電容器不能放電，電量不變，板間電壓不變，所以質點的運動情況不變，再讓該質點從O點以水平速度v0射入板間，質點依然會垂直打在光屏上，C正確；若僅將兩平行板的間距變大一些，電容器電容減小，由知U不變，電量要減小，但由于二極管具有單向導電性，所以電容器不能放電，電量不變，根據推論可知板間電場強度不變，所以質點的運動情況不變，再讓該質點從O點以水平速度射入板間，質點依然會垂直打在光屏上，D正確．