Question

2．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（　　）

• A． 平行板电容器的电容将变大
• B． 带电油滴的电势能将减少
• C． 静电计指针张角变小
• D． 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力变大

Answer 1

分析 电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变，根据电容器d的变化判断电容的变化，由公式E=$\frac{U}{d}$分析电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．

解答 解：
A、根据电容的决定式 C=$\frac{?S}{4πkd}$ 知，下极板竖直向下移动时，d增大，则电容减小．故A错误．
B、电势差不变，d增大，则由公式E=$\frac{U}{d}$分析得知板间电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势增大，因为油滴带负电荷，则油滴的电势能减小．故B正确．
C、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变．故C错误．
D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E=$\frac{U}{d}$，C=$\frac{Q}{U}$ 和 C=$\frac{?S}{4πkd}$ 得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，则知电场强度不变，则油滴所受电场力不变．故D错误．
故选：B．

点评 本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．板间场强表达式E=$\frac{4πkQ}{?S}$，要会推导，并在理解的基础上记住结论．