4.
如图,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)的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能Ek0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,则两极板间电场强度的最大值为( )
A.解析 B. C. D.
答案B
根据电荷受力可以知道,粒子在电场中做曲线运动,如图所示。当电场足够大时,粒子到达上极板时速度恰好与上极板平行,如图,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,当分速度vy=0时,则粒子的速度正好平行上极板,则根据运动学公式:-=-2d,由于vy=v0cos
45°,Ek0=5.
,联立整理得到E=,故选项B正确。
一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( ) A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的低 C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同 答案C 解析根据电场线的疏密程度可得EA cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP>OQ,则( ) A.P点的电场强度比Q点的小 B.P点的电势比M点的低 C.OP两点间的电势差小于OQ两点间的电势差 D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大 答案AD 解析根据电场的对称性知P点电场强度小于Q点电场强度,选项A正确;ab和cd是两条等势线,所以φP=φQ,B错误;UOP=UOQ=0,C错误;由于φQ>φM,所以正试探电荷在Q点电势能大,D正确。 7. 如图所示,平行板电容器与电动势为E'的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( ) A.平行板电容器的电容将变小 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴的电势能将减少 D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变 答案ACD 解析将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时,两极板的正对面积S不变,间距d变大,根 据关系式C=可知,电容C减小,选项A正确;因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电 势差的变化,题中电容器两极板间的电势差U不变,所以静电计指针张角不变,选项B错误;U不变,极板 间距d变大时,板间电场强度E=减小,带电油滴在P点的电势φ=Ed1增大,其中d1为油滴到下极板的距离,又因为油滴带负电,所以其电势能将减少,选项C正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,再将 下极板向下移动一小段距离,则电容器带电荷量Q不变,极板间距d变大,根据Q=CU,E=和C= 可知E∝,可见,极板间电场强度E不变,所以带电油滴所受电场力不变,选项D正确。 8.(2017·河北衡水调研)美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电
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