高考物理靜電運動包括以下幾種:
1. 電荷的定向移動:電荷的定向移動是形成電流的原因,包括靜電感應帶電體上正負電荷在電場力作用下定向移動,以及導體上自由電子在電壓作用下定向移動。
2. 靜電感應:當一個帶電體靠近原來不帶電的導體時,導體上的正負電荷會向靠近的帶電體的一側發生聚集,這種現象叫靜電感應。
3. 靜電屏蔽:在一個金屬導體中,當帶正電或負電的電荷在導體表面分布時,電荷分布在外表面上產生的電場和感應電荷在導體內部產生的電場在導體內各點的合場強為零的現象。
4. 靜電場中的導體:靜電平衡的導體內部場強為零,表面感應電荷的電場和感應電荷產生的磁場相抵消,因此表面任意兩點間沒有電勢差,稱為等電勢體。
5. 靜電力的功:電荷在靜電場中移動時,電場力對它做功,其數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電的粒子(不計重力),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板,則該粒子的電勢能減小
D. 若在兩極板間插入一塊介質板,則該粒子的動能增大
解析:
本題考查了靜電場中的基本概念和規律,包括電容器的電容、電勢能、電場強度和電場力等。
首先,根據題意可知,平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,說明電容器內部電場為零,電荷分布在正極板上。由于帶負電的粒子在兩極板間,因此受到電場力的作用。
A項:若將兩極板距離增大,根據電容器的電容公式C = εS/4πkd(ε為介電常數,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Q = CU可知,電勢差U增大。根據粒子的受力情況可知,電場力增大,粒子的動能增大。因此選項A正確。
B項: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B錯誤。
C項:若在兩極板間插入一塊介質板,介電常數ε增加,根據電容器的電容公式C = εS/4πkd可知,電容C增加。由于電荷量不變,根據Q = CU可知,電勢差U減小。根據粒子的受力情況可知,電場力減小。因此選項C錯誤。
D項:若在兩極板間插入一塊介質板,介電常數ε增加,根據電容器的電容公式C = εS/4πkd可知,電容C增加。由于電荷量不變,根據Q = CU可知,電勢差不變。根據粒子的受力情況可知,電場力不變。因此選項D錯誤。
綜上所述,本題答案為A。