Question

20．如图所示，当K₁、K₂均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板A．B间，现保持K₁闭合，将K₂断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（　　）

• A． 电容器的电容变小
• B． A板的电势比电路中Q点的电势高
• C． 液滴向下加速运动
• D． 液滴的电势能减小

Answer 1

分析 在电容器的电量不变的情况下，将B板下移，则导致电容变化，电压变化，根据C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$与C=$\frac{?S}{4πkd}$相结合可得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，从而确定电场强度是否变化，进而分析液滴如何运动．再根据电荷带电性可确定电势能增加与否．

解答 解：A、将B板向下平移，电容器板间距离增大，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$知，电容器的电容变小，故A正确；
B、断开后A板带正电，电场线从A到B，由于沿着电场线的方向电势降低，所以A板电势比电路中Q点电势高，故B正确；
C、根据C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$与C=$\frac{?S}{4πkd}$相结合可得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，由于电容器的带电量、正对面积不变，所以板间电场强度也不变，液滴所受的电场力不变，则液滴仍保持静止，故C错误；
D、根据电场力与重力平衡可知，液滴带负电，由于B板的移动，板间距离增大，但板间场强不变，则液滴相对于下极板的电势差增大，电势升高，所以其电势能减小，故D正确；
故选：ABD

点评 本题关键要掌握C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$与C=$\frac{?S}{4πkd}$，以及推论E=$\frac{4πkQ}{?S}$，并学会通过电荷的电性与电势的变化来确定电势能的变化．