Question

8．如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态．现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则（　　）

• A． 带电油滴将竖直向上运动
• B． 带电油滴的机械能将增加
• C． 该带电油滴在P点的电势能减小
• D． 电容器的电容增加，极板带电量增加

Answer 1

分析 平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，上板充正电．下板充负电，板间电场方向向下，油滴带负电，P点的电势高于下板的电势．将下极板竖直向下移动一小段距离，板间场强减小，油滴所受电场力减小，带电油滴将向下运动．由公式U=Ed分析P与下板间的电势差变化情况，再分析P点的电势变化，根据负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析油滴的电势能的变化情况．根据电容的变化及公式C=$\frac{Q}{U}$ 分析电量Q的变化．

解答 解：A、平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将下极板竖直向下移动一小段距离，根据E=$\frac{U}{d}$，可知，板间场强减小，油滴所受电场力减小，油滴将沿竖直方向向下运动．故A错误．
B、由上可知，带电油滴向下运动，电场力做负功，电势能增加，导致其机械能将减小，故B错误；
C、P与上板间的距离不变，由公式U=Ed分析可知，P与上板间电势差减小，而P点电势升高，而油滴带负电，则带电油滴在P点的电势能减小，故C正确．
D、将下极板竖直向下移动一小段距离，板间距离增大，依据C=$\frac{?S}{4πkd}$，那么电容减小，因电容器的电压不变，由Q=CU得到，电量Q减小．故D错误．
故选：C．

点评 本题较难之处是分析电势变化，往往根据电势差和该点与零电势点间电势的高低，分析电势的变化，这是常用的方法，注意不论极板如何移动，电容器的两端的电压总是不变．