问题 问答题

如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,(E=

mg
q
)若正极板A以固定直线0O为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子以速度v沿垂直于电场方向射入平行板之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰)(  )

A.直线

B.正弦曲线

C.抛物线

D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线

答案

由题意可知E=

mg
q
,说明此时带电粒子受到的重力和电场力相等.

平行板电容器的电容:C=

?s
4kπd
(s为两板的正对面积,d为两板间的距离)

E=

U
d
C=
Q
U
以及C=
?s
4kπd
可推导出E=
4kπQ
?s

E∝

Q
?s

由此式可知,若Q、S和介质不变,只改变距离d,则电场强度E不变.

所以正极板A以固定直线0O为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时,两金属板间的电场强度不变,带点粒子受到的电场力就不变,其受力情况不变,仍沿直线运动.选项A正确,选项BCD错误.

故选A.

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