题目内容

2．一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）．小孔正上方d处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回．若将下极板向上平移$\frac{d}{2}$，则从P点开始下落的相同粒子将（　　）
A．打到下极板上B．在下极板处返回
C．在距上极板$\frac{d}{3}$处返回D．在距上极板$\frac{2d}{5}$处返回

分析 分别研究两种情况：一是下极板未移动时，带电粒子到达下极板处返回，知道重力做功与电场力做功之和为零；二是向上移动下极板，若运动到下极板，重力做功小于克服电场力做功，可知不可能运动到下极板返回，根据动能定理，结合电势差大小与d的关系，求出粒子返回时的位置．

解答 解：对下极板未移动前，从静止释放到速度为零的过程，由动能定理得：
mg•2d-qU=0
将下极板向上平移$\frac{d}{2}$时，设运动到距离上极板x处返回，根据动能定理得：
mg（d+x）-q•$\frac{x}{\frac{d}{2}}$U=0
联立两式解得：x=$\frac{1}{3}$d．故C正确，ABD错误．
故选：C．

点评 该题考到了带电粒子在电场中的运动、电容器、功能关系等知识点，是一道比较综合的电学题，难度较大．这类题应该以运动和力为基础，结合动能定理求解．

练习册系列答案
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12．如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10-6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10-4 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4J，N板接地，设地面为零势面．则
（1）A点的电势φA是多少？
（2）UMN等于多少伏？
（3）M板的电势φM是多少？
13．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
A．由B=$\frac{F}{IL}$可知，B与F成正比，与IL成反比
B．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零
C．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场（即B=0）
D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定
10．如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为+4×10-4C，从半径为0.3m的光滑的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中．
（1）若E水平向左，求物体在水平面上滑行的最大距离．
（2）若E竖直向下，求物体运动到圆弧轨道最低点A点时，对轨道的压力的大小；以及物体在水平上滑行的最大距离．
17．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下列说法中正确的是（　　）
A．三个等势面中，a的电势最高
B．对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较小
C．对于M、N两点，带电粒子通过N点时动能较大
D．带电粒子由M运动到N时，速度增大
7．电场线与等势面相互垂直，沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功．对（判断对错）
14．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（　　）
A．B左侧B．A和B之间
C．A右侧D．A的右侧及B的左侧
11．如图所示，放在水平地面上的物体a上叠放着物体b，a和b间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a、b的受力分析正确的是（　　）
A．b受到向右的摩擦力B．a受到b对它的向左的摩擦力
C．地面对a的摩擦力向右D．地面对a无摩擦力作用
12．一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示．下列说法错误的是（　　）
A．铁块受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板
B．铁块与黑板间存在互相吸引的磁力和相互作用的弹力
C．磁力和弹力是一对平衡力
D．磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动

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