Question

【題目】水平放置的平行板電容器，極板長為l，間距為d，電容為C。豎直擋板到極板右端的距離也為l，某次充電完畢后電容器上極板帶正電，下極板帶負電，所帶電荷量為Q1如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球以初速度v從正中間的N點水平射入兩金屬板間，不計空氣阻力，從極板間射出后，經(jīng)過一段時間小球恰好垂直撞在擋板的M點，已知M點在上極板的延長線上，重力加速度為g，不計空氣阻力和邊緣效應。下列分析正確的是（　�。�

A.小球在電容器中運動的加速度大小為

B.小球在電容器中的運動時間小于射出電容器后運動到擋板的時間

C.電容器所帶電荷量

D.如果電容器所帶電荷量，小球還以速度v從N點水平射入，恰好能打在上極板的右端

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．小球在電容器內(nèi)向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，出電容器后受到重力作用，豎直方向減速，水平方向由于不受力，仍然做勻速直線運動，由于兩段過程在水平方向上的運動位移相同，則兩段過程的運動時間相同，豎直方向由于對稱性可知，兩段過程在豎直方向的加速度大小相等，大小都為g，但方向相反，故AB錯誤；
C．根據(jù)牛頓第二定律有

解得

故C錯誤；
D．當小球到達M點時，豎直方向的位移為，則根據(jù)豎直方向的對稱性可知，小球從電容器射出時，豎直方向的位移為，如果電容器所帶電荷量，根據(jù)牛頓第二定律有

根據(jù)公式

可知，相同的時間內(nèi)發(fā)生的位移是原來的2倍，故豎直方向的位移為

故D正確。
故選D。