题目内容
6.一平行板电容器充电后,开关保持闭合,上极板接地,在两极板间有一负电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,Q表示电容器的带电量,φ表示P点的电势,以Ep表示负电荷在P点的电势能.若保持下极板不动,将上极板移到图中虚线所示的位置,则( )A. | φ不变,E不变 | B. | E变小,Ep变大 | C. | Q变小,Ep不变 | D. | φ变小,Q不变 |
分析 平行板电容器充电后,开关保持闭合,电容器的电压保持不变.将上极板向上移动,电容减小,根据电容的定义式判断电容器的电量变化.根据公式E=$\frac{U}{d}$分析板间场强的变化,先研究P点与下极板间电势差的变化,再研究P点电势的变化.
解答 解:由题,电容器的电压U保持不变,将上极板向上移动,板间距离d增大,根据公式E=$\frac{U}{d}$分析得知,板间场强E变小;
电压U保持不变,电容C减小,由C=$\frac{Q}{U}$得到,电容器的带电量Q变小.
P点与下极板间距离不变,E变小,根据公式U=Ed,P点与下极板间的电势差变小,则P点与上极板间电势差变大.电场线方向向下,P点电势比上板电势低,则P点电势Φ降低,负电荷在P点的电势能EP变大.故B正确,ACD错误.
故选:B.
点评 本题是电容器动态变化分析问题,抓住电压不变是关键.对于电势能的变化,往往根据下列推论判断:负电荷在电势低处电势能大,在电势高处电势能小.
练习册系列答案
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16.如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图b所示,则( )
A. | t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0 | |
B. | 在t0时刻线框的速度为v0-$\frac{2F{t}_{0}}{m}$ | |
C. | 线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大 | |
D. | 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中,线框中产生的电热为2Fb |
14.如图所示的皮带转动中R到O1的距离等于Q到O2的距离,下列说法正确的是( )
A. | P点与R点的角速度相同,但P的半径更大,所以P的向心加速度大于R | |
B. | P点的半径比R点的半径大,所以P点的角速度较大 | |
C. | P点与Q点的线速度相等,所以向心加速度也相同 | |
D. | Q点与R点的半径相同,所以向心加速度也相同 |