5. (2020·安徽安庆市二模)如图3所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连,开始时开关闭合.一带电油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入,恰好沿中心线①通过电容器.则下列判断正确的是( )
图3
A.粒子带正电
B.保持开关闭合,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动 C.保持开关闭合,将A板向上平移一定距离,可使粒子仍沿轨迹①运动 D.断开开关,将B板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹②运动 【答案】B
【解析】开关闭合时,油滴做匀速直线运动,电场力与重力平衡,A极板和电源正极相连,所以场
强方向向下,故油滴带负电,A错误;保持开关闭合,电容器两端电压不变,B板上移,板间距d变小,由U
公式E=知场强增大,电场力大于重力,粒子沿轨迹②运动,故B正确;保持开关闭合,将A板向上平移
dU
一定距离,板间距d增大,由公式E=知场强减小,电场力小于重力,所以粒子向下偏转,故C错误;断
dQεrSU4πkQ
开开关,电容器电荷量不变,将B板向上平移一定距离,由公式C=,C=,E=得,E=,与
U4πkddεrS板间距离无关,故场强不变,所以粒子沿轨迹①运动,故D错误.
1.(2020·湖南株洲二中高三模拟)如图所示,菱形ABCD的对角线相交于O点,两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点,且OM=ON,则( )
A.A、C两处电势、场强均相同 B.B、D两处电势、场强均相同 C.A、C两处电势、场强均不相同 D.B、D两处电势、场强均不相同 【答案】B
【解析】A处电势为正,C处电势为负,故电势不同;A处场强方向向左,C处场强方向也向左,大小相同,故A、C错误;B、D两处场强大小相等,方向水平向右,两处的电势均为0,故B正确,D错误.
2.(2020·山西康杰中学高三质检)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变 C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变 【答案】D
εrS【解析】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,根据C=可知,C变大;根据Q
4πkdU
=CU可知,在Q一定的情况下,两极板间的电势差减小,则静电计指针偏角θ减小;根据E=,Q
dεrS4πkQ
=CU,C=联立可得E=,可知E不变;P点离下极板的距离不变,E不变,则P点与下极
4πkdεrS板的电势差不变,P点的电势不变,故Ep不变;由以上分析可知,选项D正确.
3.(2020·辽宁大连二十四中高三模拟)如图甲所示,x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O),其上有M、N、P三点,间距MN=NP.Q1、Q2在x轴上产生的电势φ随x变化关系如图乙.则( )
A.M点电场场强大小为零 B.N点电场场强大小为零
C.M、N之间电场方向沿x轴负方向
D.一正试探电荷从P移到M过程中,电场力做功|WPN|=|WNM| 【答案】B
【解析】由题图可知,由M到N电势降低,由无限远处到N电势降低,根据沿着电场线方向电势逐渐降低的性质,可以判断MN之间电场方向沿着x轴正方向,无限远处到N点电场方向沿x轴负方向,且N点场强为零,选项A、C错误,B正确;|WPN|=|qUPN|=|q(φP-φN)|<|q(φN-φM)|=|WNM|,选项D错误.
4.(2020·江苏海安高中高三质检)如图所示,在第一象限内有水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3mv20
.在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在该平面内有一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子2qd
23?
从P点以初速度v0沿y轴负方向射出,P点的坐标为?2d,d.粒子恰好能打到y轴上,不考虑粒子的重
3??力,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为( )
mv0mv0
A. B. 4qd2qdmv02mv0C. D. qdqd
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