精英家教網(wǎng)豎直放置的平行板電容器,A板接電源正極,B板接負極,在電容器中加勻強磁場,磁場方向與電場方向垂直,在圖中垂直紙面向里、從A板中點C的小孔入射一批帶正電的微粒,入射的速度大小,方向各不相同(入射速度方向與電場方向夾角小于90°),考慮微粒受重力,微粒在平行板AB間的運動過程中( 。
A、所有微粒的動能都將增加B、所有微粒的機械能都將不變C、有的微?赡茏鰟蛩僦本運動D、有的微粒可能做勻速圓周運動
分析:電荷向上偏轉(zhuǎn),則電場力做正功,重力做負功,如果合外力做負功物體的動能減;如果除重力和彈簧的彈力之外有其它力做功,則系統(tǒng)的機械能不守恒;如果粒子所受合外力等于0,則微粒作勻速直線運動;在復合場中微粒做勻速圓周運動的條件是洛倫茲力提供向心力,其它力的矢量和為0.
解答:解:微粒在從A板運動到B板的過程中受到重力,電場力和洛倫茲力,其中洛倫茲力方向與速度方向始終垂直,故洛倫茲力不做功.
A、如果電荷向上偏轉(zhuǎn),則電場力做正功,重力做負功,如果電荷克服重力所做的功大于電場力所做的功,即合外力做負功,根據(jù)動能定理可知,物體的動能減小,故A錯誤;
B、由于在電荷運動過程中電場力始終做正功,故電荷的機械能始終增加,故B錯誤;
C、由題意可知正電荷若初速度方向沿右上方,則洛倫茲力的方向沿左上方,故如果洛倫茲力在水平方向的分量等于電場力,洛倫茲力在豎直方向的分量等于重力,則微粒作勻速直線運動,故C正確;
D、如果微粒所受的重力等于電場力,則該微粒做勻速圓周運動,而重力方向豎直向下,電場力方向方向水平向右,故重力不可能等于電場力,故微粒不可能做勻速圓周運動,故D錯誤;
故選:C.
點評:本題考查了洛倫茲力的方向、電場力、重力、洛倫茲力做功的特點,微粒機械能守恒的條件,動能定理,微粒在復合場中作勻速圓周運動的條件.選項D容易出現(xiàn)錯誤.
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如圖所示,一個電容為C,極板間距為d的平行板電容器的兩個極板豎直放置,在兩板之間有一個質(zhì)量為了m的帶電小球,小球用絕緣細線連接懸掛于O點.現(xiàn)給電容器緩慢充電,使兩極板所帶電量分別為+Q和-Q,此時懸線與豎直方向的夾角為30°.小球所帶電量是多少?

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(1)該圓形平行板電容器的電容和所帶電量的大;
(2)A、B兩點間的距離為多少?
(g=10m/s2,靜電力常量k=9×109Nm2/C2,空氣介電常數(shù)為ε=1)

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精英家教網(wǎng)如圖所示,水平放置的平行板電容器的電容為C,板間距離為d,當電容器電荷量為Q時,在兩板內(nèi)A處有一帶正電,電荷量為q的油滴恰能保持靜止狀態(tài),現(xiàn)讓電容器放出
Q2
電荷,油滴便向下做豎直加速運動,經(jīng)過時間t到達B點,為使油滴從B點開始,經(jīng)過相同的時間t(假使油滴不會撞在下板上)恰能返回到A處,求:
(1)電容器電荷量為Q時,兩板間的電勢差UNM;
(2)油滴的質(zhì)量;
(3)當油滴抵達B處時,需再給電容器充電多少.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一個電容為C,電量為Q的平行板電容器豎直放置,兩板間的電場可視為勻強電場,將一個質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球(可視為質(zhì)點),不可伸長的絕緣細線懸掛于兩板間O點.現(xiàn)將小球拉至水平位置M點,由靜止釋放,當小球延圓弧向下擺動60度到達N點時,速度恰好為零.則(
A、電容器的左極板帶負電
B、繩子的最大拉力為2mg
C、電容器兩極板間的距離為
3
Qq
3mgC
D、如果讓電容器的帶電量減半,小球仍從M點有靜止釋放,到達N點時速度仍為0

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如圖所示,一水平放置的平行板電容器的電容為C,兩極板間的距離為d,上極板帶正電,電荷量為Q,下極板帶負電,電荷量為Q,兩個帶異性電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電荷量都為q,桿長為L,L<d.現(xiàn)將它們從圖示a位置(桿水平)移動到圖示b位置(桿豎直),則在此過程中電場力對兩球做的功為(    )

A.             B.0                 C.-             D.

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