问题
选择题
如图,平行板电容器的两个极板竖直放置,并接直流电源.若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器,a到c是直线,由于电极板边缘效应,粒子从c到d是曲线,重力加速度为g,则该粒子( )
A.在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动,cd段电场力大于重力
B.a到c匀加速直线运动,加速度是g/cosθ
C.a至d重力势能减小,电势能增加
D.a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向

答案
A、B在ac段:粒子做直线运动,合力与速度在同一直线上,则可判断出电场力的方向水平向右,合力的方向与速度方向相同,电场力与重力均是恒力,合力也是恒力,则粒子做匀加速运动,由牛顿第二定律得:加速度为a=
=F合 m
=mg cosθ m
.故A错误,B正确.g cosθ
C、ad段,重力做正功,重力势能减小,电场力做正功,电势能减小.故C错误.
D、a到c过程,合力沿轨迹的切线方向,而c到d过程,合力指向轨迹的内侧.故D错误.
故选B