Question

16．一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正、负极相连，且N板接地，在保持开关闭合的情况下，将M板向下移动一小段距离，则电容器的电容C、电容器所带电量Q和极板间的电场强度E，以及P点的电势的变化情况是（　　）

• A． C增大
• B． Q减小
• C． E增大
• D． φ减小

Answer 1

分析 由电容定义式C=$\frac{?S}{4πkd}$确定电容变化；
由C=$\frac{Q}{U}$确定电量变化；
由E=$\frac{U}{d}$确定场强变化；
保持开关S闭合，电容器板间电压保持不变，移动极板，根据公式E=$\frac{U}{d}$分析板间场强的变化，确定P点与下板间电势差的变化，再判断P点电势的变化．

解答 解：A、由电容定义式C=$\frac{?S}{4πkd}$可得，将M板向下移动一小段距离，d减小，其余物理量不变，电容增大，故A正确；
B、由C=$\frac{Q}{U}$可知，保持开关S闭合，电容器板间电压保持不变，电容增大，电量增大，故B错误；
C、由E=$\frac{U}{d}$可得：d减小，电容器板间电压保持不变，则场强增大，故C正确；
D、由图可知，上极板为正，电场线向下，又下极板电势为0，所以P点电势为正；P与下极板的电势差为：U_PN=d′E=φ_P-φ_N，所以有φ_P=d′E，由上分析可知，场强增大，距离不变，所以电势升高，故D错误．
故选：AC．

点评 对于电容器的动态变化分析问题，关键要抓住不变量，这是分析判断的依据．再根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，C=$\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}{d}$结合进行分析．
在分析P点电势变化时，特别要注意电势由正负．