题目内容

15.如图所示,平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板中间,现将B极板匀速向上移动到虚线位置,其他条件不变.则在B极板移动的过程中(  )
A.油滴将向上做匀加速运动B.电流计中电流由b流向a
C.油滴运动的加速度逐渐变小D.油滴的电势能增大

分析 带电油滴P正好静止在极板正中间时,所受的电场力与重力二力平衡,电场力必定竖直向上.将B极板匀速向上运动时,板间距离减小,分析电容的变化,抓住电压不变,分析板间场强和电容器电量的变化,即可判断油滴的运动情况,由电量的变化情况,确定电路中电流的方向.

解答 解:
A、将B极板匀速向上运动时,两极板的距离减小,
由于电势差U不变,则根据E=$\frac{U}{d}$可知,极板间的电场强度增大,油滴所受的电场力增大,油滴向上加速.由于电场力是变力,油滴的合力是变力,所以油滴做的是变加速运动,故A错误.
B、电容器板间距离减小,则电容增大,而板间电压U不变,
则由C=$\frac{Q}{U}$可知,电容器所带电荷量增大,开始充电,上极板带正电,则知电流计中电流由b流a向.故B正确.
C、根据牛顿第二定律得:mg-q$\frac{U}{d}$=ma,U不变,d减小,则知加速度a减小,故C正确.
D、由A分析可知,油滴向上加速,电场力做正功,电势能减小,故D错误;
故选:BC.

点评 解决本题的关键抓住电容器始终与电源相连,电势差不变,结合电容的变化判断电量的变化.由公式E=$\frac{U}{d}$分析场强的变化,最后根据电场力做功正负来判定电势能变化是常用的方法之一.

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