Question

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，E_P 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，E_P 变大
• C． U 变小，E_P 不变
• D． U 不变，E_P 不变

Answer 1

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．