Question

12．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）

• A． 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
• B． 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
• C． 断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
• D． 断开S，将A板向下平移，则θ增大

Answer 1

分析 带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡，电场力越大，细线与竖直方向的夹角越大；根据电容器电容定义式C=$\frac{Q}{U}$、平行板电容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$ 以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析，得到电场强度的变化情况，最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况．

解答 解：A、B、保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，不变；故电场强度为E=$\frac{U}{d}$，当A板向B板靠近时，电场强度变大，电场力变大，故θ变大，故A正确，B错误；
C、断开S，电容器带电量Q不变，根据电容器电容定义式C=$\frac{Q}{U}$、平行板电容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$ 以及电压与电场强度关系公式U=Ed，得到：E=$\frac{4πkQ}{?S}$，故电场强度与两极板距离d无关，故将A板向B板靠近，电场强度不变，电场力不变，故倾角θ不变，故C错误；
D、断开S，将A板向下平移，由上分析可知，电场强度增大，电场力增大，故倾角θ增大，故D正确；
故选：AD．

点评 本题关键是明确：（1）电键闭合时，电容器电压不变；电键断开时，电容器电量不变；（2）对电容器电量不变情况，根据电容器电容定义式C=$\frac{Q}{U}$、平行板电容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$以及电压与电场强度关系公式U=Ed推导出电场强度的表达式E=$\frac{4πkQ}{?S}$进行分析．