Question

如圖所示，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固定住（保持其電荷量不變），然后使兩板各繞其中點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)α角，如圖中虛線(xiàn)所示，再撤去外力以后，則P在兩板間（　　）

A．重力勢(shì)能將保持不變

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

分析：帶電微粒P在水平放置的A、B金屬板間的電場(chǎng)內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明處于平衡狀態(tài)，豎直向上的電場(chǎng)力大小等于重力的大小，當(dāng)兩平行金屬板A、B分別以O(shè)、0′中心為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相同的較小角度α，然后釋放P，此時(shí)P受到重力、電場(chǎng)力，合力向左，故P做向左的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．

解答：解：設(shè)初狀態(tài)極板間距是d，旋轉(zhuǎn)α角度后，極板間距變?yōu)閐cosα，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E′=

E

cosα

，而且電場(chǎng)強(qiáng)度的方向也旋轉(zhuǎn)了α，由受力分析可知，豎直方向仍然平衡，水平方向有電場(chǎng)力的分力，所以微粒水平向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．則微粒的重力勢(shì)能不變，向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小．故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：考查了已知受力求運(yùn)動(dòng)，正確受力分析，有牛頓第二定律判斷運(yùn)動(dòng)情況，解決本題的關(guān)鍵是確定新場(chǎng)強(qiáng)與原來(lái)場(chǎng)強(qiáng)在大小、方向上的關(guān)系．