Question

19．如圖所示，一帶電粒子從位置A以一定的初速度射入平行板P 和 Q 之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在 Q板上如圖所示的位置．不計(jì)粒子重力，在其他條件不變的情況下要使該粒子能從 Q板右側(cè)邊緣射出，下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是（　　）

• A． 保持開關(guān) S 閉合，適當(dāng)上移 P 極板
• B． 保持開關(guān) S 閉合，適當(dāng)下移入射點(diǎn)位置A
• C． 先斷開開關(guān) S，再適當(dāng)上移 P 極板
• D． 先斷開開關(guān) S，適當(dāng)下移入射點(diǎn)位置A

Answer 1

分析 根據(jù)開關(guān)閉合與斷開兩種情況，當(dāng)閉合時(shí)，電壓不變，變化極板間距，導(dǎo)致電場強(qiáng)度變化，再根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解；
當(dāng)斷開時(shí)，電量不變，根據(jù)$E=\frac{U}3jjp3lr$，結(jié)合$C=\frac{Q}{U}$，$C=\frac{?S}{4πkd}$確定電場強(qiáng)度變化，再根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即可求解

解答 解：A、保持開關(guān)S閉合，兩極板間的電壓不變，適當(dāng)上移P極板，兩極板間的距離增大，根據(jù)E=$\frac{U}7t3td99$知場強(qiáng)變小，帶電粒子的加速度$a=\frac{qE}{m}$變小，豎直方向$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間變長，水平方向的位移$x={v}_{0}^{\;}t$變大，該粒子可能從Q板右側(cè)邊緣射出，故A正確；
B、保持開關(guān)S閉合，兩極板間的電壓不變，場強(qiáng)不變，粒子加速度不變，豎直位移減小，根據(jù)$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間變小，水平位移$x={v}_{0}^{\;}t$減小，所以粒子不可能從Q板右側(cè)邊緣射出，故B錯(cuò)誤；
C、斷開開關(guān)，電量不變，極板間場強(qiáng) $E=\frac{U}lfd7vtn=\frac{Q}{Cd}=\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}=\frac{4πkQ}{?S}$，場強(qiáng)不隨極板距離變化，所以上移上極板P，場強(qiáng)不變，粒子所受的電場力不變，加速度不變，粒子仍然打在下極板的原位置，故C錯(cuò)誤；
D、由C知，斷開開關(guān)，極板間場強(qiáng)不變，適當(dāng)下移入射點(diǎn)A，則豎直位移減小，電場力不變，加速度不變，根據(jù)$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間變小，水平位移變小，所以粒子不可能從Q板右側(cè)邊緣射出，故D錯(cuò)誤；
故選：A

點(diǎn)評(píng) 考查極板上下移動(dòng)與極板間的電場強(qiáng)度變化的關(guān)系，掌握增大射程與電場力的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．