如图所示,平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场,且带正电的极板接地.一质量为m,电荷量为+q的带电

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(2006?江苏)如图所示,平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场,且带正电的极板接地.一质量为m,电~

(1)W电=qEx0…①W电=-(Epx0-0)…②联立①②得Epx0=-qEx0(2)解法一在带电粒子的运动方向上任取一点,设坐标为 x由牛顿第二定律可得qE=ma…④由运动学公式得V 2x=2a(x-x0)…⑤联立④⑤进而求得:Ekx=12mv 2x=qE(x-x0)E=Ekx+Epx=-qEx0=Ex0(2)解法二在 x轴上任取两点 x1、x2,速度答:分别为 v1、v2F=qE=mav 22-v 21=2a(x2-x1)联立得:12mv 22-12m v 21=qE(x2-x1)12m v 22+(-qEx2)=12m v 21+(-qEx1)Ek2+EP2=Ek1+Ep1答:(1)该粒子在x0处电势能-qEx0(2)该带电粒子在极板间运动过程中,其动能与电势能之和保持不变.

A、将电容器的上极板稍稍下移,d变小,电势差不变,则电场强度增大,电场力增大,将向上运动.故A正确.B、将电容器的下极板稍稍下移,d变大,电势差不变,则电场强度减小,电场力减小,将向下运动.故B错误.C、将S断开,Q不变,s减小,根据E=Ud,U=QC,C=?s4πkd,则E=4πkQ?s,E变大,则电场力变大,液滴向上运动.故C正确.D、将S断开,Q不变,减小d,根据E=Ud,U=QC,C=?s4πkd,则E=4πkQ?s,与d无关,则E不变,带电液滴不动.故D错误.故选:AC.

(1)W =qE x0 …①
W =-(E px0 -0)…②
联立①②得E px0 =-qE x0
(2)解法一
在带电粒子的运动方向上任取一点,设坐标为 x
由牛顿第二定律可得
qE=ma…④
由运动学公式得
V
  2x
=2a(x-x 0 )…⑤
联立④⑤进而求得:
E kx =
1
2
mv
  2x
=qE(x-x 0
E=E kx +E px =-qEx 0 =E x0
(2)解法二
在 x轴上任取两点 x 1 、x 2 ,速度答:分别为 v 1 、v 2
F=qE=ma
v
  22
-v
  21
=2a(x 2 -x 1
联立得:
1
2
mv
  22
-
1
2
m v
  21
=qE(x 2 -x 1
1
2
m v
  22
+(-qEx 2 )=
1
2
m v
  21
+(-qEx 1
E k2 +E P2 =E k1 +E p1
答:(1)该粒子在x 0 处电势能-qE x0
(2)该带电粒子在极板间运动过程中,其动能与电势能之和保持不变.



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