Question

【題目】如圖，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個(gè)帶電微粒P位于兩板間恰好平衡，現(xiàn)用外力將P固定�。ū３制潆姾闪坎蛔儯�，然后使兩板各繞其中點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)α角，如圖中虛線所示，再撤去外力以后，則P在兩板間運(yùn)動(dòng)，其（　　）

A.重力勢(shì)能將變大B.重力勢(shì)能將變小

C.電勢(shì)能將變大D.電勢(shì)能將變小

Answer 1

【答案】D

【解析】

設(shè)初狀態(tài)時(shí)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(dòng)后板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與之前電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為

E′=

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

mg=qE

轉(zhuǎn)動(dòng)后豎直方向有

qE′cosα=qE=mg

可見(jiàn)，微粒豎直方向受力仍然平衡，有水平向左電場(chǎng)力的分力，所以微粒水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則微粒的重力勢(shì)能不變，向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減�。�

A．重力勢(shì)能將變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．重力勢(shì)能將變小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．電勢(shì)能將變大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．電勢(shì)能將變小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；

故選D．