Question

3．如图所示，两板间距为d的平行板电容器与电源连接，保持电键k闭合，电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒恰静止不动．下列各叙述中正确的是（　　）

• A． 微粒带的是正电
• B． 电源电动势大小为$\frac{mgd}{q}$
• C． 若断开电键k，微粒将向下做加速运动
• D． 保持电键k闭合，把电容器两板距离增大，微粒仍然保持静止

Answer 1

分析 由题，带电荷量为q的微粒静止不动，受力平衡，根据电场力方向与场强方向的关系，确定微粒的电性．由平衡条件求解板间电压，板间电压等于电源的电动势．断开电键K，或保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，根据微粒所受电场力有无变化，分析微粒是否运动

解答 解：
A、如图板间场强方向向下．微粒处于静止状态，受到向上的电场力，则微粒带的是负电．故A错误．
B、板间电压等于电源的电动势．由平衡条件得，mg=q$\frac{U}{d}$，得到E=U=$\frac{mgd}{q}$．故B正确．
C、断开电键K，板间电压与场强均不变，微粒所受的电场力不变，所以微粒仍将保持静止状态．故C错误．
D、保持电键K闭合，板间电压U不变，把电容器两极板距离增大，板间电场强度E=$\frac{U}{d}$，则知E减小，微粒所受的电场力减小，微粒将向下加速运动．故D错误．
故选：B

点评 微粒能否运动，关键是分析电场力是否变化．当电容器的电量和正对面积不变，板间距离变化时，板间场强不变