Question

8．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正检验电荷固定在P点．若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离x₀的过程中，静电计带电量的变化可忽略，以C表示电容器的电容、σ表示极板单位面积所带电荷量（也称面电荷密度）、U表示P点与负极板间的电势差，W表示正检验电荷的电势能．各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由题意可知电量不变，由平行板电容器的决定式可知电容的变化；由定义式可得出两端电势差的变化；再由U=Ed可知E的变化，进而判断势能的变化．

解答 解：A、当负极板左移时，d增大，由C=$\frac{?s}{4πk（d-x）}$ 可知，C与x图象的关系如图所示，故A正确；
B、σ表示极板单位面积所带电荷量，而电容器极板电量不变，则面电荷密度也不变，故B错误；
C、因负极板接地，设P点原来距负极板为x，则P点的电势φ=E（x-x₀），那么U=E（x-x₀），与x成线性关系；故C错误；
D、电势能W=φq=Eq（x-x₀），应该是倾斜直线，故D错误；
故选：A．

点评 本题考查电容器的动态分析，由于结合了图象内容，对学生的要求更高了一步，要求能根据公式得出正确的表达式，再由数学规律进行分析求解．