Question

13．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(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(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(shí)針轉(zhuǎn)過45°，則（　�。�

• A． P點(diǎn)處的電勢降低
• B． 帶電油滴仍將保持靜止?fàn)顟B(tài)
• C． 帶電油滴將水平向右做勻加速直線運(yùn)動
• D． 帶電油滴到達(dá)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=$\frac{U}pfpmm22$、φ_p=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=$\frac{U}vyiutdi$知，電容器極板旋轉(zhuǎn)后d′=d．sin45°，所以場強(qiáng)變?yōu)椋篍′=$\frac{U}{d′}$=$\frac{U}{dsin45°}$=$\sqrt{2}$E，
又因電容器下極板接地且油滴在中間，故電勢φ_p=U_po=$\frac{1}{2}$U，
φ′=U_po=$\frac{1}{2}$U，故電勢不變，故A錯誤；
B、因極板旋轉(zhuǎn)前油滴靜止，應(yīng)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)=qE′．cos45°-mg=q•$\sqrt{2}$E•$\frac{\sqrt{2}}{2}$-mg=0，
水平方向F=qE′sin45°=q•$\sqrt{2}$E•$\frac{\sqrt{2}}{2}$=mg，故油滴將向右做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，故C正確；
D、由圖可知油滴向右運(yùn)動過程中，電場力做正功，油滴電勢能應(yīng)減小，故D錯誤；
故選：C．

點(diǎn)評 注意E=$\frac{U}uvf0qoz$中d的含義是兩點(diǎn)間等勢面間的距離，再就是正確進(jìn)行受力分析．