Question

一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷（带电量很少）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么（　　）

A．U变小，E不变

B．E变大，W变大

C．U变小，W不变

D．U不变，W不变

Answer 1

分析：平行板电容器充电后与电源断开后所带电量不变．移动极板，根据推论分析板间场强是否变化．由电容的决定式分析电容的变化，确定电压U的变化．根据P点与上板间电势差的变化，分析P点的电势如何变化，判断电势能的变化．

解答：解：平行板电容器充电后与电源断开所带电量不变，当极板距离减小时，根据电容决定式C=

?S

4πkd

知，当极板距离减小时，电容增大，又根据电容的定义式，当Q不变时电容增大，其极板间电势差U=

Q

C

=

4πkdQ

?S

，d减小U变小，又根据匀强电场中E=

U

d

得E=

4πkQ

?S

，d变化而场强E保持不变；因为电场强度E保持不变，故将电荷移到O电势能位置电场力做功保持不变，即W不变，根据以上分析有A、C正确，BD错误．
故选AC．

点评：容器的电量和正对面积不变，板间场强E不变是重要的推论，要能根据电容的决定式C=

?S

4πkd

、定义式C=

Q

U

和E=

U

d

结合进行推导．