题目内容
【题目】如图,平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接,板的间距为d;现有一质量为m的带电油滴静止在极板间,重力加速度为g,则( )
A.油滴带正电
B.断开电源,油滴将加速下落
C.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离,油滴将立即向上运动
D.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离,油滴位置的电势升高
【答案】D
【解析】
A.由图可知电容器上极板带正电,两平行板间电场方向从上到下,由于重力竖直向下,油滴保持静止则电场力竖直向上,与电场线方向相反,故油滴带负电,故A错误;
B.稳定时油滴保持静止则有
断开电源后电容器两端电势差不变,故油滴受力情况不变,仍保持静止,故B错误;
C.因电容器与电源保持接通,故变化过程中电容器两端U不变,当将下极板向下缓慢移动一小段距离时,根据
可知d增大则电场力F减小,由于重力不变,所以油滴将立即向下运动,故C错误;
D.根据
可知下极板向下缓慢移动一小段距离,板间电场强度变小;设上极板到油滴位置的距离为d1,则有上极板到油滴位置的电势差为
可知U1减小;设上极板电势为φ1,油滴位置电势为φ2,则有
因为上极板电势为φ1不变,所以φ2增加,即油滴位置的电势升高,故D正确。
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