已知一电容器充电后与电源断开.有一质量为m.电荷量为q的带电粒子静止于该电容器两平行板的中间.现用绝缘工具在两板间贴近下板插入一个厚度为极板间距离1/4不带电的金属板.如图所示.则关于两板间的电压及带电粒子的运动情况.下列说法中正确的是( )A.两板间电压U增大.带电粒子向上加速B.两板间电压U不变.带电粒子仍保持静止C.两板间电压U减小.带电粒子仍题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知一电容器充电后与电源断开，有一质量为m、电荷量为q的带电粒子静止于该电容器两平行板的中间，现用绝缘工具在两板间贴近下板插入一个厚度为极板间距离1/4不带电的金属板，如图所示，则关于两板间的电压及带电粒子的运动情况，下列说法中正确的是（　　）

A、两板间电压U增大，带电粒子向上加速

B、两板间电压U不变，带电粒子仍保持静止

C、两板间电压U减小，带电粒子仍保持静止

D、两板间电压U减小，带电粒子向下加速

分析：电容器充电后断开开关，电容器所带电量保持不变．根据电容的决定式分析电容的变化．

解答：解：根据电容的决定式C=

4πkd

，分析可知，电容与介电常数成正比，当把两板间插入金属板时，电容增大．
电容器充电后断开开关，电容器所带电量保持不变，
根据Q=CU知电压减小，根据E=

4πkQ

知场强不变，粒子受力不变，仍静止．
故选C

点评：本题要抓住电容的决定式，明确电容与板间距离的关系．还可以进一步研究板间电压、电场强度等物理量的变化情况．

练习册系列答案

（1）实验时先将开关S接1，经过一段时间后，当数字电表示数为

μA时，表示电容器电量充至最多，充电过程完成；
（2）然后将开关S接至2，电容器开始放电，每隔一段时间记录一次电流值，数据如下表所示：

t/s	0	5	10	15	20	30	40	50	60	70	80
I/μA	498	370	280	220	165	95	50	22	16	10	5

试根据记录的数据在给出的网格图中（图2）作出电容器放电的I-t图象．
（3）已知在电容器的放电I-t图象中，图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电量；试由上述所做出的I-t图象求出该电容器的放电量为

8.5×10^-3

C．
（4）由图线可以看出电容器放电有何特点？

一平行板电容器充电后水平放置，如图所示，两板间的距离为d=10cm，在距上极板d₁=6cm的P点处有一质量为2×10^-3kg的不带电小球由静止开始下落，小球与下极板碰撞时获得q=-2×10^-8C的电荷，并能恰好反弹到上极板处，设小球与下极板的碰撞无机械能损失，已知上极板所带电量为Q=+3.6×10^-6C，下极板接地．试求：
（1）板间的场强E；
（2）电容器的电容C；
（3）P点电势φ．

（本题12分）固定有竖直电容器极板的绝缘底座放置在光滑的水平面上，板间距为d，一根光滑的绝缘杆穿过右极板的小孔水平固定在左极板上整体质量为M，电容器充电后，一质量为m的带正电小球套在杆上以一初速度v₀，向左运动，已知运动中球与左端极板的最小距离为d/2，求距离最小时球的速度及该过程中电容器移动的距离。

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