题目内容
如图所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,则当发生下列哪些变化时,可使液滴向上运动( )
A、保持S闭合,将电容器下极板稍稍下移 | B、保持S闭合,将电容器上极稍稍向左平移 | C、将S断开,将电容器下极板稍稍下移 | D、将S断开,将电容器上极稍稍向左平移 |
分析:带电液滴处于静止状态,知液滴所受的电场力和重力平衡.当电键S闭合,电容器两端的电势差不变,结合电场强度的变化判断电场力的变化,从而确定液滴的运动情况.
当电键S断开时,电容器所带的电荷量不变,结合电容的定义式、匀强电场的电场强度公式得出电场强度的大小表达式,判断电场力的变化,从而确定液滴的运动情况.
当电键S断开时,电容器所带的电荷量不变,结合电容的定义式、匀强电场的电场强度公式得出电场强度的大小表达式,判断电场力的变化,从而确定液滴的运动情况.
解答:解:A、保持S闭合,则电容器两端的电势差不变,将电容器下极板稍稍下移,d增大,则电场强度减小,电场力减小,则液滴向下运动.故A错误.
B、保持S闭合,将电容器上级板稍稍向左平移,d不变,电场强度不变,则电场力不变,液滴仍然处于静止状态.故B错误.
C、将S断开,将电容器下极板稍稍下移,Q不变,根据C=
,U=
,E=
得,E=
,d增大,电场强度不变,电场力不变,液滴仍然处于静止状态.故C错误.
D、将S断开,将电容器上极稍稍向左平移,根据E=
知,s减小,电场强度增大,则电场力增大,液滴向上运动.故D正确.
故选:D.
B、保持S闭合,将电容器上级板稍稍向左平移,d不变,电场强度不变,则电场力不变,液滴仍然处于静止状态.故B错误.
C、将S断开,将电容器下极板稍稍下移,Q不变,根据C=
?s |
4πkd |
Q |
C |
U |
d |
4πkQ |
?s |
D、将S断开,将电容器上极稍稍向左平移,根据E=
4πkQ |
?s |
故选:D.
点评:本题考查电容器的动态分析,知道电容器与电源断开,电荷量不变,电容器始终与电源相连,电容器两端的电势差不变.
练习册系列答案
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如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一个负点电荷在P点恰好平衡.若用U表示两极板间的电压、E表示极板间的场强,并令负极板保持不动,而将正极板向下移到图中的虚线位置,则( )
A、E增大,U减小 | B、E不变,U增大 | C、E增大,电荷有向上的加速度 | D、E不变,电荷电势能变小 |