Question

如图所示，一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，接通K后，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（　　）

A．K闭合，减小A B板间的距离，则夹角θ增大

B．K闭合，减小A B板间的距离，则夹角θ减小

C．K断开，使 B板竖直向上移动，则夹角θ不变

D．K断开，增大A B板间的距离，则夹角θ减小

Answer 1

分析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．分析板间场强的变化，判断夹角的变化．

解答：解：A、B保持开关S闭合，电容器两端间的电势差U不变，极板间距离减小，由E=

U

d

知，板间的电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大．故A正确，B错误．
C、K断开，电容器所带的电量不变，C=

?s

4πkd

，E=

U

d

，U=

Q

C

得E=

4πkd

?s

，使B板竖直向上移动，s减小，则E增大，小球所受电场力变大，则θ角增大，故C错误
D、断开开关S，电容器所带的电量不变，C=

?s

4πkd

，E=

U

d

，U=

Q

C

得E=

4πkd

?s

，则知d增大，E不变，电场力不变，θ不变．故D错误．
故选：A．

点评：解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量．若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变．