静电喷涂是利用高压静电电场(电场可以类比于等量异种点电荷形成的电场)使带负电的涂料微粒向工件运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法,其工作原理如图所示.忽略运动中涂料微粒间的相互作用和微粒的重力.下列说法中正确的是 ( )
A.涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,在直线轨迹上电势升高最快
B.当静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离增大时,运动中的涂料微粒在同一点所受电场力增大
C.涂料微粒的运动轨迹仅由被喷涂工件与静电喷涂机之间所接的高压电源决定
D.在静电喷涂机水平向左移动的过程中,有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过的微粒其电势能较大
A
【详解】
涂料微粒在向被喷涂工件运动的轨迹中,直线的距离最小,结合公式U=Ed,在直线轨迹上电势升高最快,A正确;当增大静电喷涂机与被喷涂工件之间的距离时,电场强度会减小,因此微粒在同一点所受电场力减小,故B错误;微粒的运动轨迹与粒子的初速度等均有关系,故C错误;有两个带有相同电荷量的微粒先后经过被固定的工件右侧P点(相对工件的距离不变)处,先经过P点的微粒可能是路程小,可能是速度大,如果是速度大,则动能大,如果不考虑重力作用,则只有电场力做功,电势能与动能总量不变,故动能大的电势能小,故D错误
静电感应:
放在静电场中的导体,它的自南电荷受到电场的作用而重新分布,从而在其表面的不同部分出现正、负电荷。这种现象叫做静电感应。
静电平衡:
静电感应现象分析方法:
用沿电场线方向电势降低的方法分析静电平衡状态破坏前各点电势高低,在原有的静电平衡状态被破坏而未达到新的静电平衡状态的过程中,导体中自由电子总是从电势低的位置向电势高的位置移动,达到新的静电平衡状态后,电荷总是分布在导体的外表面。
(1)静电感应过程中,当两导体短接时,据两导体电势的高低确定电荷移动的方向,从而确定导体的带电情况。
(2)静电感应过程中,导体靠近源电荷的一端即 “近端”出现异性电荷,“远端”出现与源电荷同性的电荷。明确导体的“近端”和“远端”,然后根据静电平衡的特点判断导体两端的带电性质,是解此类题的常用方法。
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