Question

一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ ）

A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减少
D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

Answer 1

【答案】分析：因带电油滴处于平衡状态，所以受力平衡；由极板的移动可知两极间电场强度的变化，则可知粒子受力的变化，即可判断带电粒子的运动情况；
由电场力做功可得出电势能的变化；
因下极板为零电势，根据场强的变化利用电势差的定义可知P与下极板的电势差的变化，即可知P点电势的变化．
由电容的变化利用电容定义式可求得电量的变化．
解答：解：开始时油滴平衡，可知：油滴的重力等于所受到的电场力，即Eq=mg，且上极板带正电，粒子受力向上，故说明粒子带负电；
A、因电容器与电源相连，故电容器两端的电压不变；将上极板上移时，两板间的距离d增大，由E=可知，板间电场强度减小，由F=Eq可知，油滴所受电场力减小，合力向下，故油滴将向下运动，故A错误；
B、P点的电势等于P与下极板间的电势差，由φ_P=U=Ed′可知，E减小，d′不变，故U减小，则P点的电势降低，故B正确；
C、电势能E_P=φ_Pq，因电势降低，油滴带负电，故电势能增加；故C错误；
D、因U不变，而上极板上移时C减小，由C=可知，Q减小，故D错误；
故选B．
点评：本题考查电容器的动态分析，当电容器与电源相连接时，电容器两端的电压不变，而充电后断开，则电容器两板上的电量不变；
同时本题中电势能为易错点，应注意电势能与电势及电荷量均有关系．