解析 由C=
εrS
知,S增大,C增大,A正确;d增大,C减小,B错误;C大小与U、Q4πkd
无关,C、D错误.
七、带电粒子在电场中的运动
1.基本粒子的受力特点:对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用,但万有引力(重力)一般远小于静电力,可以忽略.
1
2.带电粒子的加速:初速度为零的带电粒子,经电场加速后,qU=mv2,则v=
23.带电粒子在电场中的偏转(垂直于电场射入)(限于匀强电场、粒子重力不计)
(1)运动状态分析:如图7所示,粒子受恒定的静电力,在电场中做匀变速曲线运动(类平拋运动).
2qU. m
图7
(2)处理方法:运动的分解. 沿初速度v0方向做匀速运动,l=v0t
vyqE
沿电场力方向做匀加速运动:a=,vy=at,tan θ=,
mv011qEl2
y=at2=() 22mv0
例12 (2017·浙江4月学考·8)如图8所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场.有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放.重力加速度为g.则点电荷运动到负极板的过程( )
图8
EqA.加速度大小为a=+g
mB.所需的时间为t=
dm Eq
d
C.下降的高度为y= 2D.电场力所做的功为W=Eqd 答案 B
解析 点电荷受到重力、电场力的作用,所以a=d1Eq
电荷的运动时间为t,则=×t2,化简得t=
22m选项C错误;电场力做功W=
?Eq?2+?mg?2
,选项A错误;水平方向点
mmd1mgd,选项B正确;下降高度y=gt2=,Eq22Eq
Eqd
,选项D错误. 2
例13 垂直电场方向射入的粒子流,分离成如图9所示的三束,关于三束粒子流带电情况的判断,下列说法正确的是( )
图9
A.a带正电,b带负电,c不带电 B.a带负电,b带正电,c不带电 C.a带正电,c带负电,b不带电 D.a带负电,c带正电,b不带电 答案 B
解析 垂直电场方向射入的粒子流,带正电的粒子受到的电场力与电场强度方向相同,向电场强度方向偏转,带负电的粒子受到的电场力与电场强度方向相反,向电场强度的反方向偏转,不带电的粒子不受电场力,沿直线前进而不偏转.可以判断a带负电,b带正电,c不带电,B正确.
1.(2018·温州市适应性考试)如图10所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的.现在把带正电荷的物体C移近导体A,下列说法正确的是( )
图10
A.A的左端感应出正电荷,B的右端感应出负电荷 B.A上的金属箔张开,B上的金属箔保持闭合
C.把A和B分开,然后移去C,A、B上的金属箔仍保持张开 D.先移去C,再把A和B分开,A、B上的金属箔仍保持张开 答案 C
解析 带正电的物体C移近导体A,由于静电感应,A的左端感应出负电荷,B的右端感应出正电荷,两金属箔都张开,故选项A、B错误;先分开A、B,再移去C,因为感应出的电荷不会消失,所以导体A带负电,导体B带正电,金属箔仍保持张开,故C选项正确;先移走C,导体A、B中的电荷发生中和,分开A、B后,A、B均不带电,A、B上的金属箔都闭合,故选项D错误.
2.(2018·浙江6月学考·16)如图11所示,真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均1
可看做点电荷),分别带有-Q和+Q的电荷量,两球间静电力为F.现用一个不带电的同样
2的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,接着再使A、B间距离增大为原来的2倍,则它们间的静电力大小为( )
图11
3
A.F 1283
C.F 64答案 C
1
解析 用不带电的C与A接触,则A、C带电荷量均为-Q,当C再与B接触,则B带电
4113Q·Qk×Q×Q22483kQ3
荷量为QB=+Q,根据库仑定律得,F=k2=2,F′==F,选项C正28r2r4r64
5
B.F 1285D.F 64
确.
3.(2018·浙江6月学考·11)如图12所示是点电荷Q的电场线分布,A、B是某一电场线上的两点,则( )
A.Q带负电荷
B.A点电势比B点电势高 C.A、B两点电场强度相等
D.正电荷在A点电势能大于在B点电势能 答案 A
解析 根据点电荷的电场线特点可知,Q为负电荷,选项A对.根据电场线的性质,B处电势高,A点电场强度大,正电荷在B处的电势能大,所以选项B、C、D错.
4.(2018·绍兴市新昌中学模拟)如图13所示为静电除尘原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区.图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点.不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的( )
图12
图13
A.A点电势高于B点电势
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度 C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D.尘埃在迁移过程中电势能一直在增大 答案 B
5.(2018·浙江6月学考·2)下列电学元器件属于电容器的是( )
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