题目内容
15.| A. | 仍然保持静止 | |
| B. | 靠近电势较低的电极板 | |
| C. | 以 a=g(1-cosθ) 的竖直加速度加速(g表示重力加速度) | |
| D. | 以 a=gtanθ 的水平加速度加速(g表示重力加速度) |
分析 开始时刻微粒保持静止,受重力和电场力而平衡;将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转小角度θ,电容器带电量不变,间距变小,故电场强度的大小变大,电场力的大小也变大,但可根据平行四边形定则,去确定电场力竖直方向分力与重力的关系,从确定微粒的运动即可.
解答 解:在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,微粒受重力和电场力平衡,故电场力大小F=mg,方向竖直向上;![]()
将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转小角度θ,电场强度方向逆时针旋转小角度θ,故电场力方向也逆时针旋转小角度θ,如图所示:
qE′=q$\frac{U}{d′}$=q$\frac{U}{dcosθ}$,将电场力沿着竖直方向与水平方向分解,则竖直方向分力大小qE′cosθ=qE=mg;
故重力和电场力的合力方向水平向右,大小为a=gtanθ,微粒将向右做匀加速运动;故ABC错误,D正确;
故选:D.
点评 本题关键是对微利受力分析后结合牛顿第二定律分析,注意本题中电容器的两板绕过a点的轴逆时针旋转,板间场强大小变化,但竖直方向分力仍与重力相等,是解题的突破口.
练习册系列答案
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5.
如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度θ,两极板与一直流电源相连.若一质量为m的带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
| A. | 一定带正电 | B. | 受到的电场力F=mgtanθ | ||
| C. | 电势能逐渐减小 | D. | 动能减小 |
20.电容器是将电能暂时存储的一种电学元件,电容器的电容越大,所接电压越高,其上的存储的电能就越大,下列措施可以增大电容器存储电能能力的是( )
| A. | 电压保持不变,插入电介质 | B. | 电压保持不变,增大正对面积 | ||
| C. | 电压保持不变,减小极板间的距离 | D. | 以上措施都不行 |
4.
如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则( )
| A. | 液滴做的是匀速直线运动 | B. | 液滴做的是匀减直线运动 | ||
| C. | 两板的电势差为$\frac{mgd}{q}$ | D. | 液滴的电势能减少了mgd |
5.
某人在地面上用体重秤称得体重为G,之后他将体重秤移至电梯内称其体重,电梯运行的v-t图线如图所示(取电梯向上运动的方向为正).设t0至t1时间段内体重秤的示数为F1,t1至t2时间段内体重秤的示数为F2,t2至t3时间段内体重秤的示数为F3,下列说法正确的是( )
| A. | F1=F2=F3=G | B. | F1>F2>F3>G | C. | F1<F2=G<F3 | D. | F1=F3<F2=G |