Question

16．如圖所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為D，在下極板上疊放一厚度為d的金屬板A，d＜D，其上部空間有一帶負(fù)電的粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 電容器的電容變大
• B． 兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
• C． 上極板所帶電荷量變小
• D． 粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小為$\fracf7j62ya{D}g$

Answer 1

分析 依據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$與定義式C=$\frac{Q}{U}$，及E=$\frac{U}lkr8a37$，即可判定ABC選項(xiàng)；
金屬板內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，有厚度為D的金屬板，相當(dāng)于平行板電容器的間距增大了d；粒子受重力和電場(chǎng)力，根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列式求解加速度．

解答 解：A、當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，導(dǎo)致極板間距增大，依據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知，電容器的電容變小，故A錯(cuò)誤；
B、因電勢(shì)差U不變，而極板間距增大，依據(jù)E=$\frac{U}hgubuto$，可知，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小，故B錯(cuò)誤；
C、一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，則電勢(shì)差U不變，根據(jù)公式C=$\frac{Q}{U}$，因電容C變小，則極板的電量變小，故C正確，
D、粒子受重力和電場(chǎng)力，開(kāi)始時(shí)平衡，有：
mg=q$\frac{U}{D-d}$…①
當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，根據(jù)牛頓第二定律，有：
mg-q$\frac{U}{D}$=ma…②
聯(lián)立①②解得：a=$\fracbv8qsld{D}$g，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題要記住平行板電容器內(nèi)抽出金屬板，可以等效成極板間距增大了；然后結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件和牛頓第二定律列式分析，注意電容的定義式與決定式的區(qū)別，并掌握E=$\frac{U}l7rp8iq$的應(yīng)用．