高考物理靜電運(yùn)動(dòng)包括以下幾種:
1. 電荷的定向移動(dòng):電荷的定向移動(dòng)是形成電流的原因,包括靜電感應(yīng)帶電體上正負(fù)電荷在電場力作用下定向移動(dòng),以及導(dǎo)體上自由電子在電壓作用下定向移動(dòng)。
2. 靜電感應(yīng):當(dāng)一個(gè)帶電體靠近原來不帶電的導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體上的正負(fù)電荷會(huì)向靠近的帶電體的一側(cè)發(fā)生聚集,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。
3. 靜電屏蔽:在一個(gè)金屬導(dǎo)體中,當(dāng)帶正電或負(fù)電的電荷在導(dǎo)體表面分布時(shí),電荷分布在外表面上產(chǎn)生的電場和感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電場在導(dǎo)體內(nèi)各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零的現(xiàn)象。
4. 靜電場中的導(dǎo)體:靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零,表面感應(yīng)電荷的電場和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的磁場相抵消,因此表面任意兩點(diǎn)間沒有電勢差,稱為等電勢體。
5. 靜電力的功:電荷在靜電場中移動(dòng)時(shí),電場力對它做功,其數(shù)值等于電勢差的絕對值。
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題目:
一平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地。在兩極板間有一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力),下列說法正確的是:
A. 若將兩極板距離增大,則該粒子的動(dòng)能增大
B. 若將兩極板距離增大,則該粒子的電勢能減小
C. 若在兩極板間插入一塊介質(zhì)板,則該粒子的電勢能減小
D. 若在兩極板間插入一塊介質(zhì)板,則該粒子的動(dòng)能增大
解析:
本題考查了靜電場中的基本概念和規(guī)律,包括電容器的電容、電勢能、電場強(qiáng)度和電場力等。
首先,根據(jù)題意可知,平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,說明電容器內(nèi)部電場為零,電荷分布在正極板上。由于帶負(fù)電的粒子在兩極板間,因此受到電場力的作用。
A項(xiàng):若將兩極板距離增大,根據(jù)電容器的電容公式C = εS/4πkd(ε為介電常數(shù),S為正對面積,d為兩極板之間的距離),可知電容C減小。由于電荷量不變,根據(jù)Q = CU可知,電勢差U增大。根據(jù)粒子的受力情況可知,電場力增大,粒子的動(dòng)能增大。因此選項(xiàng)A正確。
B項(xiàng):由于粒子的電性未知,無法確定粒子的電勢能如何變化。如果粒子帶負(fù)電,那么電勢能增加;如果粒子帶正電,那么電勢能減小。因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
C項(xiàng):若在兩極板間插入一塊介質(zhì)板,介電常數(shù)ε增加,根據(jù)電容器的電容公式C = εS/4πkd可知,電容C增加。由于電荷量不變,根據(jù)Q = CU可知,電勢差U減小。根據(jù)粒子的受力情況可知,電場力減小。因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
D項(xiàng):若在兩極板間插入一塊介質(zhì)板,介電常數(shù)ε增加,根據(jù)電容器的電容公式C = εS/4πkd可知,電容C增加。由于電荷量不變,根據(jù)Q = CU可知,電勢差不變。根據(jù)粒子的受力情況可知,電場力不變。因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
綜上所述,本題答案為A。