题目内容
【题目】某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场(可看作匀强电场)的特点。如图所示,把电容器的一个极板接地,然后用直流电源给电容器充电,接地极板连接电源正极,充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷,正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离
。在平移过程中,电容C、场强E、P点电势
、试探电荷在P点电势能
与负极板移动距离x的关系正确的是( )
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A.![]()
B.![]()
C.![]()
D.![]()
【答案】D
【解析】
设原两极板的距离为
,负极板右移x时,两极板的距离为
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两极板间的距离减小;
A.两极板间距减小为
时,由
知
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则C增大,但C与x的关系不是一次函数,其图像不是直线,故A错误;
B.由
,![]()
则有
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则E与x无关,其图像为平行于x轴的直线,故B错误;
C.正极板接地其电势为0,且为最高值。P点与正极板距离不变,设为l,其电势为
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得
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则
与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为负值,故C错误;
D.负试探电荷电势能为
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则
与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为正值,故D正确。
故选D。
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