Question

16．如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地．兩板間距為d，一帶電油滴位于電容器中央的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向上移動(dòng)$\fracbwy94a4{3}$，已知重力加速度為g，則（　�。�

• A． 帶電油滴的加速度為0.5g
• B． P點(diǎn)的電勢(shì)將降低
• C． 帶電油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能將減小
• D． 電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大

Answer 1

分析 將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，根據(jù)E=$\frac{U}hklwcz4$知板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，由U=Ed判斷P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差的變化，確定P點(diǎn)電勢(shì)的變化．由題分析知道油滴帶負(fù)電，再判斷其電勢(shì)能的變化．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的變化，判斷油滴向什么方向運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、原來(lái)平衡時(shí)：$mg=q\frac{U}4wkcmaa$…①
當(dāng)下極板向上平移$\frackekc94f{3}$時(shí)，電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)椋篍′=$\frac{U}{\frac{2d}{3}}=\frac{3}{2}\frac{U}n9um449$
根據(jù)牛頓第二定律：qE′-mg=ma…②
得：$\frac{3}{2}mg-mg=ma$，解得：a=0.5g，故A正確；
B、上下極板電壓不變，板間場(chǎng)強(qiáng)變大，上極板與P點(diǎn)的電勢(shì)差變大，P點(diǎn)與下極板的電勢(shì)差變小，下極板電勢(shì)為0，所以P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B正確；
C、電容器上極板帶正電，電場(chǎng)方向向下，與電場(chǎng)力方向相反，所以帶電油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)電勢(shì)降低，負(fù)電荷在電勢(shì)低處，電勢(shì)能越大，所以P點(diǎn)電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤；
D、極板距離減小，根據(jù)$C=\frac{?S}{4πkd}$，電容變大，因?yàn)殡妷翰蛔�，由Q=CU知極板帶電荷量將增大，故D錯(cuò)誤；
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題是電容器動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，根據(jù)E=$\frac{U}lbjbk4q$、電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析．注意電容器始終和電源連接，電壓不變．