一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，间距为d，一带电粒子P静止在电容器上部空间中。若在电容器中水平插入一厚度为d1(d1＜d)的不带电的金属板N，在N全部插入电容器后(如图4所示)，下列关于金属板所处位置与粒子加速度α的叙述正确的是

admin2020-03-06 25

问题一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，间距为d，一带电粒子P静止在电容器上部空间中。若在电容器中水平插入一厚度为d₁(d₁＜d)的不带电的金属板N，在N全部插入电容器后(如图4所示)，下列关于金属板所处位置与粒子加速度α的叙述正确的是(设重力加速度为g)( )。

选项 A、若N紧靠下极板，则a=0
B、若N紧靠下极板，则a=d₁／(d-d₁)g
C、若N在电容器中间，则a=g
D、若N在电容器中间，则a=d₁／(d-d₁)g

答案B

解析开始时带电粒子静止，则有mg=Eq，E=U／d。两极板与电压恒定的电源相连，故两极板间电压U保持不变。若Ⅳ紧靠下极板，则此时电场强度E’=U／(d-d₁)，由牛顿第二定律有

，解得

，A项错误，B项正确。若N在电容器中间，金属板N处于静电平衡状态，极板间距等效长度减小，故仍有

，解得

，C、D两项错误。

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