Question

15．一平行板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正点电荷，电荷量足够小，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势差，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示位置，则（　　）

• A． U不变
• B． U变小
• C． ε不变
• D． E不变

Answer 1

分析 平行板电容器充电后与电源断开后，电荷量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过电容的变化，确定两极板电势差的变化，电场强度的变化，以及P点的电势变化，确定P点电势能的变化．

解答 解：AB、平行板电容器充电后与电源断开后，电荷量Q不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$ 知，电容C增大，根据U=$\frac{Q}{C}$，则板间电势差U变小，故A错误，B正确．
CD、板间场强：E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$，则知电场强度不变．则P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能?不变．故CD正确．
故选：BCD．

点评 本题是电容器动态变化分析问题，是电容的两个公式：C=$\frac{Q}{U}$，C=$\frac{?S}{4πkd}$ 的综合应用．要在理解的基础上，记住：只改变板间距离时，板间场强不变．