Question

如圖所示，平行板電容器與電源相連，下極板接地．一帶電油滴位于兩極板的中心P點且恰好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器兩極板在紙面內(nèi)繞O、O′迅速順時針轉(zhuǎn)過45⁰，則（　　）

A．P點處的電勢不變

B．帶電汕滴仍將保持靜止狀態(tài)

C．帶電油滴將水平向右做勻加速直線運動

D．帶電油滴到達極板前具有的電勢能不斷增加

Answer 1

分析：解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)圖找出旋轉(zhuǎn)前與旋轉(zhuǎn)后兩板間距離的關(guān)系，然后利用E=

U

d

、φ=

U

po

、U=El、F=qE來討論．

解答：解：A、因電容器與電源始終相接，故電壓不變，由E=

U

d

知，電容器極板旋轉(zhuǎn)后

d

′

=d．sin45°，所以場強變?yōu)?span id="p9vv5xb5" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

E′

=

U

d ′

=

U

dsin45°

=

2

E，又因電容器下極板接地且油滴在中間，故電勢φ=

U

po

=

1

2

U，φ

′

=

U

po

=

1

2

U，故電勢不變，A正確；
B、因極板旋轉(zhuǎn)前油滴靜止，應有mg=qE，電場力方向向上，極板旋轉(zhuǎn)后，電場力方向不再向下而是斜向右上方與豎直方向成45°角，油滴不能再保持靜止，故B錯誤；
C、旋轉(zhuǎn)前，qE=mg，旋轉(zhuǎn)后對油滴受力分析并沿水平與豎直方向分解知，在豎直方向上，F(xiàn)=q

E

′

．cos45°-mg=q

2

E.

2

2

-mg=0，水平方向F=q

E′

sin45°=q

2

E.

2

2

=mg，故油滴將向右做加速度為g的勻加速直線運動，C正確；
D、由圖可知油滴向右運動過程中，電場力做正功，油滴電勢能應減小，D錯誤；
故選AC．

點評：注意E=

U

d

中d的含義是兩點間等勢面間的距離，再就是正確進行受力分析．