8.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一带正电小球P点,如图8所示。以U表示两极板间的电压,E表示两极板间的场强,Ep表示该小球在P点的电势能,若保持负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示位置,则( )
图8
A.U变小
B.U不变
C.E变大
D.Ep不变
解析 根据电容器充电后与电源断开可知,Q不变,将正极板移至图中虚线所示位置,间距d减小,由C=,知电容C增大,又U=,电压U减小,因E===,E不变,P点到下极板的距离不变,则P点与下极板的电势差不变,P点的电势φ不变,P点电势能Ep=φq不变,选项A、D正确。
答案 AD
9.如图9所示,直线MN与水平方向成60°角,MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场B。一粒子源位于MN上的a点,能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q>0)的同种粒子,所有粒子均能通过MN上的b点,已知ab=L,则粒子的速度可能是( )
图9
A. B.
C. D.
解析 由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示,所有圆弧的圆心角均为120°,所以粒子运动的半径为r=·(n=1,2,3,…),由洛伦兹力提供向心力得Bqv=m,则v==·(n=1,2,3,…),所以A、B对。
答案 AB
10.如图10所示,两个等量异种点电荷A、B固定在一条水平直线上,O点为A、B的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点以一定初速度v0沿aO方向发射一质量为m的电子(重力不计),电子运动到距离正点电荷最近时具有的速度是初速度的3倍(取无穷远处电势能为零),则下列说法正确的是( )
图10
A.电子可能沿直线aO匀速运动
B.电子一定先加速再减速,最后匀速
C.电子在4mv
D.电子最终的速率一定大于v0
解析 由等量异种点电荷电场的电场线分布情况可知,A、B两点电荷连线的中垂线上各点的电场强度方向均水平向右,发射的电子在电场力作用下必做曲线运动,A项错误;在电子运动到距离正点电荷最近的过程中,电场力对电子做正功,电势能减小,动能增加,之后电场力对电子做负功,电子运动到足够远处时,其电势能为零,由能量守恒定律知其动能不变,所以粒子做匀速运动,B项正确;在电子运动到Ep=-m(3v0)2+mv=-4mv(电子在a点的电势能为零),C项正确;由能量守恒及电子在无穷远处电势能为零可知,电子最终的速率一定等于v0,D项错误。
答案 BC
11.如图11所示的虚线为电场中的三条等势线,三条虚线平行且等间距,电势分别为10 V、19 V、28 V,实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,a到中间虚线的距离大于c到中间虚线的距离,下列说法正确的是( )
图11
A.粒子在a、b、c三点受到的电场力方向相同
B.粒子带负电
C.粒子在a、b、c三点的电势能大小关系为Epc>Epb>Epa
D.粒子从a运动到b与从b运动到c,电场力做的功可能相等
解析 带电粒子在匀强电场中运动,受到的电场力方向不变,选项A正确;根据粒子的运动轨迹可知粒子带负电,带负电的粒子在电势高的位置电势能小,所以Epc>Epb>Epa,选项B、C正确;a、b间的电势差与b、c间的电势差不相等,粒子从a运动到b与从b运动到c,电场力做的功不相等,选项D错误。
答案 ABC