Question

【題目】如圖，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個帶電微粒P位于兩板間恰好平衡，現(xiàn)用外力將P固定住（保持其電荷量不變），然后使兩板各繞其中點轉(zhuǎn)過α角，如圖中虛線所示，再撤去外力以后，則P在兩板間運動，其（　　）

A.重力勢能將變大B.重力勢能將變小

C.電勢能將變大D.電勢能將變小

Answer 1

【答案】D

【解析】

設(shè)初狀態(tài)時兩金屬板間距離是d，旋轉(zhuǎn)α角度后，極板間距變?yōu)?/span>dcosα，根據(jù)公式U=Ed，U不變，可得轉(zhuǎn)動后板間的電場強(qiáng)度與之前電場強(qiáng)度的關(guān)系為

E′=

而且電場強(qiáng)度的方向也旋轉(zhuǎn)α．由受力分析可知：原來豎直方向上有

mg=qE

轉(zhuǎn)動后豎直方向有

qE′cosα=qE=mg

可見，微粒豎直方向受力仍然平衡，有水平向左電場力的分力，所以微粒水平向左做勻加速直線運動，則微粒的重力勢能不變，向左做勻加速直線運動過程中，電場力做正功，則電勢能減小．

A．重力勢能將變大，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

B．重力勢能將變小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；

C．電勢能將變大，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；

D．電勢能將變小，與結(jié)論相符，選項D正確；

故選D．