Question

6．如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場強(qiáng)度，E_p表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則θ將減小，E將不變 不變，E_p將不變 不變（填增大、減小或不變）．

Answer 1

分析 電容器充電后斷開電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計(jì)指針夾角的變化；根據(jù)U=Ed分析電場強(qiáng)度的變化；根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)差之間的關(guān)系可分析P點(diǎn)電勢(shì)，再由電勢(shì)分析電勢(shì)能的變化．

解答 解：電容器與電源斷開，故電量不變；上極板向下移動(dòng)時(shí)，兩板間的距離減小，
根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，電容C增大，則根據(jù)C=$\frac{Q}{U}$可知，電壓U減小；故靜電計(jì)指針偏角減小；
兩板間的電場強(qiáng)度E=$\frac{U}5xrf9rf$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$；因此電場強(qiáng)度與板間距無關(guān)，因此電場強(qiáng)度不變；
再根據(jù)設(shè)P與下極板距離為L，則P點(diǎn)的電勢(shì)φ_P=EL，電勢(shì)能E_P=ELq； 因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能保持不變；
故答案為：減小，不變，不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式和定義式；同時(shí)注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如本題中可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開電源時(shí)，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場強(qiáng)度不變．