Question

如图所示,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电.一电荷量为q(q＞0)、质量为m的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E_k0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则粒子能在两极板间运动的最长时间和电场强度的最大值分别为(　　)

A.、

B.、

C.、

D.、

Answer

C

【解析】

当电场足够大时,粒子打到上极板的极限情况为:粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行,粒子的运动为类平抛运动的逆运动.将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解,当vy＝0时,根据运动学公式有

，vy＝v0cos45°，Ek0＝

联立得

Emax＝

再根据动量定理有

qEmax△t=△Py=mv0cos45°

解得

△t=2d

A. 、与分析不符，故A错误。

B. 、与分析不符，故B错误。

C. 、与分析相符，故C正确。

D. 、与分析不符，故D错误。