题目内容

【题目】如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地.一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态.现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则(

A. 带电油滴将竖直向上运动

B. 带电油滴的机械能将增加

C. P点的电势将升高

D. 电容器的电容增加,极板带电量增加

【答案】C

【解析】

根据油滴受力平衡可知电场力的方向,再根据平行板间的电容,电压和电荷量的关系即可求解本题。

A、一个带负电的油滴最初处于静止状态,说明油滴受到的电场力和重力平衡;现在将下极板向下移动,板间的电压等于电源电动势不变,所以板间的电场强度将减小,即油滴受到的电场力减小,所以油滴受到的重力大于电场力,油滴将竖直向下运动,故A错误。

B、根据A项的分析可得,油滴向下运动,电场力做负功;机械能的变化等于除重力和弹簧的弹力外的其他力做功,所以机械能将减小,故B错误。

C、因为上极板接地,所以上极板的电势为零,并且上极板接电源的正极,下极板接电源的负极,所以上极板的电势高于下极板的电势,电场线的方向是竖直向下的,板间各点的电势为负值;设P点距离上极板的距离为x,则P点的电势为 ,由于d增加,所以P点的电势将升高,故C正确。

D项, 电压不变,根据电容 d增加,C减小,所以极板带电量减小,故D错误。

故选C

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