Question

在如图所示的装置中，一带正电的小球悬挂在平行板电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．则（　　）

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大

B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变

C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大

D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

Answer 1

分析：带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡，电场力越大，细线与竖直方向的夹角越大；根据电容器电容定义式C=

Q

U

、平行板电容器的公式C=

S

4πkd

以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析，得到电场强度的变化情况，最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况．

解答：解：A、B、保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，不变；故电场强度为E=

U

d

，当A板向B板靠近时，电场强度变大，电场力变大，故θ变大，故A正确，B错误；
C、D、断开S，电容器带电量Q不变，根据电容器电容定义式C=

Q

U

、平行板电容器的公式C=

S

4πkd

以及电压与电场强度关系公式U=Ed，得到：E=

4πkQ

S

，故电场强度与两极板距离d无关，故将A板向B板靠近，电场强度不变，电场力不变，故倾角θ不变，故C错误，D正确；
故选AD．

点评：本题关键是明确：（1）电键闭合时，电容器电压不变；电键断开时，电容器电量不变；（2）对电容器电量不变情况，根据电容器电容定义式C=

Q

U

、平行板电容器的公式C=

S

4πkd

以及电压与电场强度关系公式U=Ed推导出电场强度的表达式E=

4πkQ

S

进行分析．