问题
多选题
如图所示,相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连,电键S闭合后,MN间有匀强电场,一个带电粒子,垂直于电场方向从M板边缘射入电场,恰好打在N板中央.若不计重力,下列说法正确的是( )
A.若将N板向下移动d,可使粒子刚好飞出电场
B.若将N板向下移动2d,可使粒子刚好飞出电场
C.若S打开,为使粒子刚好飞出电场,可将N板向下移动d
D.若S打开,为使粒子刚好飞出电场,可将N板向下移动3d
答案
设极板的长度为l,带电粒子的初速度为v0,电源两端的电压为U.
A、将N板向下移前:d=
a11 2
=t 21
(qU 2md
)2①l 2 v0
将N板向下移动d后:设带电粒子的水平位移大小为s,则有
2d=
a21 2
=t 22
(qU 2m?2d
)2②s v0
由①②联立得到,s=2l,则使粒子刚好飞出电场.故A正确.
B、若将N板向下移动2d,则有
3d=
(qU 2m?3d
)2③s v0
由①③得s=3l,说明粒子不是刚好飞出电场.故B错误.
C、D若S打开,电容器板间场强不变,则带电粒子的加速度大小不变,粒子刚好飞出电场时水平位移大小为l,设竖直位移大小为y,则有
y=
a1(1 2
)2④l v0
由①④得,y=4d,则将N板向下移动3d.故C错误,D正确.
故选AD