题目内容
【题目】如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线与竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。则第二次充电使电容器正极板增加的电量是（ ）
A. Q/2 B. Q C. 3Q D. 2Q
【答案】D
【解析】设电容器的电容为C，第一次充电Q后，电容器两极板间电势差
，两板间为匀强电场，场强
，设电场中小球带电量为q，则所受电场力F1=qE1, 小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，如图所示；
由平衡条件有：F1=mgtanθ1； 综合以上各式得： 
；第二次充电后，电容器带电量为：Q+△Q，同理可得： 
; 将方向夹角带入解得：△Q=2Q；故选D.
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