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17. 如图所示为某静电除尘装置的简化原理图,两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m,电荷量为-q的带电尘埃分布均匀,均以沿板方向的速率v射入除尘空间,当其碰到下极板时,所带电荷立即被中和,同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率η(相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比)。当两极板间电压为U0时,η=80%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用,忽略边缘效应。下列说法正确的是 ( )
A.两极板间电压为U0时,尘埃的最大动能为qU0+
B.两极板间电压为U0时,除尘率可达100%
C.仅增大尘埃的速率v,可以提升除尘率
D.仅减少尘埃的电荷量,可以提升除尘率

👩‍🏫 教师答案
【答案】B
【详解】1、静电力做功的特征
在匀强电场中移动电荷时,不论q经由什么路径从A点移动到B点,静电力所做的功都是一样的。
静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。(这个结论虽然是从匀
强电场中推导出来的,但是可以证明对非匀强电场也是适用的。)
2、电势能
电势能是电荷在电场中由于其位置而具有的能量。电荷由A 点运动到B 点静电力做功,静电力做正功,
电势能减少;静电力做负功,电势能增加。
3、选取零势能面
与重力势能类比,电势能也具有相对性。只有先把电场中某点的电势能规定为0,才能确定电荷在电
场中其他点的电势能。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4、电势的定义式
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比,叫作电场在这一点的电势。
表示电势,用Ep 表示电荷q 的电势能)
电势是电场本身的性质,与试探电荷无关。即使没有试探电荷存在,电场中的某点电势依然存在。
5、电势的单位
在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V。在电场中的某一点,如果电荷量为1C 的电荷在这
点的电势能是1J,这一点的电势就是1V,即1V=1J/C
【来源】 例题与变式·必修第三册·第四节 静电的防止与利用 · 物理 · 第17题
【难度】★★★☆☆ 【题型】单选题
【章节】 9-静电场及其应用
【考点】 静电防止与利用