Question

8．如圖所示，一水平放置的平行板電容器和電源相連，開關(guān)K閉合，一帶電小球（視為點電荷）在兩板間處于靜止狀態(tài)，下極板固定且接地，現(xiàn)在在開關(guān)閉合或斷開兩種情況下，用外力把上極板緩慢向上平移一小段相同的距離，若開關(guān)閉合，外力做功為W₁；若開關(guān)斷開，外力做功為W₂，假設(shè)電場僅存在于兩板之間，且為勻強電場，則以下說法正確的是（　�。�

• A． W₁＞W(wǎng)₂
• B． W₁＜W₂
• C． 閉合開關(guān)，移動上極板的過程中，小球的電勢能逐漸減小
• D． 斷開開關(guān)，移動上極板的過程中，小球的電勢能保持不變

Answer 1

分析 開關(guān)閉合和斷開兩種情況下，分析場強變化，上極板所受電場力的變化，再比較做功之比；根據(jù)小球原來靜止，判斷小球的電性，移動極板判斷小球電勢的變化，從而判斷電勢是能的變化；

解答 解：AB、開關(guān)閉合，用外力把上極板向上平移一小段距離，電壓不變，場強變小，上極板所受電場力變��；
開關(guān)K斷開，電量不變，兩極板間場強$E=\frac{U}dclwaiu$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}=\frac{4πkQ}{?S}$，極板間的場強不隨距離變化，用外力把上極板向上移動相同距離，電場力不變，位移相同，所以第二種情況外力做功多，故A錯誤，B正確；
C、電容器下極板帶正電，上極板帶負電，極板間的電場向上，因為帶電小球原來處于靜止狀態(tài)，重力和電場力平衡，電場力豎直向上，說明小球帶正電，移動上極板的過程中，極板間的場強減小，下極板與小球的電勢差減小，下極板電勢為0，小球的電勢升高，小球帶正電，所以小球的電勢能增大，故C錯誤；
D、斷開開關(guān)，移動上極板的過程中，極板間的場強不變，小球的電勢不變，小球的電勢能保持不變，故D正確；
故選：BD

點評 開關(guān)閉合是電壓不變，開關(guān)斷開時，電容器所帶的電荷量不變，注意電量不變的情況下，移動極板場強不變；注意正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢高處電勢能�。�