Question

4．如图所示，平行板电容器经开关s与电池连接，中间某处有一带电量非常小的点电荷q．闭合s后，该处的电势为φ，点电荷受到的电场力为F．现将电容器的A板向上移动少许，使两板间的距离增大，则（　　）

• A． φ不变，F变大
• B． φ不变，F变小
• C． φ变小，F变小
• D． φ变大，F变大

Answer 1

分析 要求a点的电势如何变化，首先要确定电势为0的位置即零电势点，由于电容与电源相连故两极板之间的电压不变，而两极板之间的距离增大，故两极板之间的电场强度减小，所以pB之间的电势差增大．由于两极板之间的场强减小，故试探电荷所受的电场力减小．

解答 解：由于开关S闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压U_AB保持不变．随A极板下移两极板之间的距离增大，根据E=$\frac{{U}_{AB}}{{d}_{AB}}$可知两极板之间的电场强度E减小，h_pB不变，又由于U_pB=Eh_pB，故U_pB减小，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0即φ_B=0，又U_pB=φ_p-φ_B，所以φ_p=U_pB减小．
而点电荷在p点所受的电场力F=qE，由于E减小，所以电场力F变小．故C正确、ABD错误．
故选：C．

点评 本题难度较大，涉及知识面大，需要认真分析．方法是：先找不变量（U_AB），再找容易确定的物理量（E和U_pB），最后求出难以确定的量（φ_p和F）．