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3.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一个正电荷(电量很小)固定在 P点,如图所示,以 E 表示两板间的场强,U 表示两板间的电压,EP 表示正电荷在 P 点的电势能,若保持负 极板不动,将上极板移至图中虚线所示位置,则( )A. | U 变小,E 不变 | B. | E 变大,EP 变大 | C. | U 变小,EP 不变 | D. | U 不变,EP 不变 |
分析 平行板电容器充电后与电源断开后,电容器的电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置,板间距离减小,电容增大.由推论公式E=$\frac{4πkQ}{?S}$分析板间场强E的变化情况.由公式C=$\frac{Q}{U}$判断板间电压的变化.分析P点电势的变化,即可分析电势能的变化.
解答 解:电容器的电量不变,板间距离减小,根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$知电容增大.由C=$\frac{Q}{U}$知板间电压U变小.
由推论公式 E=$\frac{4πkQ}{?S}$,知电场强度E不变.因为电场强度不变,则P与负极板间的电势差不变,由U=Ed知P与下极板间的电势差不变,则P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.故AC正确,BD错误.
故选:AC
点评 本题是电容器的动态变化分析问题,难点是确定电场强度的变化,只要得出电场强度的变化,就可以得出P与负极板电势差的变化,得出P点的电势以及电荷在P点电势能的变化.
练习册系列答案
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A. | 火车的加速度比较大 | B. | 汽车的加速度比较大 | ||
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A. | 第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小不相等 | |
B. | 第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 | |
C. | 第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 | |
D. | 发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置 |
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C. | 该粒子带负电,并且在B点时的加速度最大 | |
D. | 粒子在B点的电势能小于在C点的电势能 |