Question

5．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下级板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列判断错误的是（　　）

• A． 静电计指针张角变小
• B． P点的电势将降低
• C． 带电油滴静止不动
• D． 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴静止不动

Answer 1

分析 电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．

解答 解：A、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故静电计指针张角不变，故A错误；
B、电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与下极板的电势差变小，则P点的电势减小，故B错误；
C、因电势差不变，而极板间距减小，依据C=$\frac{εs}{4πkd}$知，电容增大，根据Q=CU，那么电量Q增多，根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πKQ}{εS}$，可知，电场强度变大，则油滴所受电场力变大，不会处于静止不动，故C错误；
D、若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，再将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，导致极板间距减小，根据C=$\frac{εs}{4πkd}$知，d减小，则电容增大，但根据E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πKQ}{εS}$，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，则带电油滴静止不动，故D正确；
本题选择错误的，故选：ABC．

点评 本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．