Question

4．如图所示电路中，R₁、R₂为可变电阻，R₀为定值电阻，D为理想二极管．在平行金属板M、N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v₀射入电场并打在N板的O点．若保持水平速度v₀不变，下列说法正确的是（　　）

• A． 只增大R₁，粒子将打在O点右侧
• B． 只增大R₂，粒子还将打在O点右侧
• C． 只将M板竖直向上平移，粒子还将打在O点
• D． 只将M板竖直向下平移，粒子还将打在O点

Answer 1

分析 根据闭合电路欧姆定律分析电容器两端电压的变化，从而得出电场强度的变化，抓住粒子在电场中做类平抛运动，结合运动的时间判断水平位移，从而确定落点的位置．

解答 解：A、增大R₁，回路中的总电阻增加，电流减小，R₀两端的电压减小，则电容器两端的电压减小，电场强度减小，粒子的加速度减小，则粒子的运动时间变长，水平位移变大，粒子将打在O点的右侧，故A正确．
B、电路稳定时R₂中没有电流，相当于导线，改变R₂，不改变M、N间的电压，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，所以粒子的运动情况不变，仍打在O点，故B错误．
C、将M板竖直向上平移，电容器电容减小，电压不变，则电荷量减小，由于二极管的存在，电荷量无法减小，根据$E=\frac{U}{d}=\frac{Q}{Cd}=\frac{4πkQ}{?S}$知，电场强度不变，粒子还将打在O点，故C正确．
D、将M板竖直向下平移，电容器电容增大，电压不变，则电荷量增加，根据$E=\frac{U}{d}=\frac{Q}{Cd}=\frac{4πkQ}{?S}$知，电场强度增加，粒子的加速度增大，运动的时间变小，粒子将打在O点的左侧，故D错误．
故选：AC．

点评 本题是类平抛运动与电路知识的综合，其联系的纽带是电压，要抓住电路稳定时与电容器串联的电阻上没有电压，相当于导线，电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．