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精英家教网如图所示,平行板电容器电容为C,板距为d,上板带正电,下板带负电,电荷量均为Q且保持不变,两板间的电场视为匀强电场.有一带电量为-q的油滴正好静止在平行板的正中央,则(  )
分析:油滴静止在平行板的正中央,所以油滴的受力平衡,重力与电场力相等.电容器与电源断开,此时电容器的电荷量保持不变,由电容器的公式C=
Q
U
=
? s
4πkd
可以分析电容器的电容的变化,从而可以分析电场力的变化情况,得出油滴的运动的情况.
解答:解:A、平行板之间的电压为U=
Q
C
,所以平行板之间的电场强度为E=
U
d
=
Q
C
d
=
Q
Cd
,由于油滴静止,所以油滴的受力平衡,所以对于油滴有mg=qE=q
Q
Cd
,所以油滴的质量为m=
Qq
dCg
,所以A正确,B错误.
C、根据电容的公式可得 C=
Q
U
=
? s
4πkd
,所以电容器的电压为U=
4πkdQ
?s
,由E=
U
d
=
4πkdQ
 ?s
d
=
4πkQ
?s
,可知,将上板稍向上移时,板间的距离d增加,但是电场强度E不变,油滴的受力不变,所以油滴不动,所以C错误.
D、当上板稍向右移动时,平行板之间的正对面积减小,由E=
U
d
=
4πkdQ
 ?s
d
=
4πkQ
?s
可得,极板之间的电场强度将变大,所以油滴受到的电场力增加,所以油滴将向上运动,所以D错误.
故选A.
点评:当电容器与电源断开时,电容器的电荷量保持不变,当电容器与电源相连时,电容器的电压保持不变.
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