Question

3．如圖所示，S₁、S₂閉合時(shí)，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的液滴，靜止在電容器的A、B兩平行金屬板間．現(xiàn)保持S₁閉合，將S₂斷開(kāi)，然后將B板向下平移一段距離，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電容器A、B極板U不變
• B． A板電勢(shì)比電路中Q點(diǎn)電勢(shì)高
• C． 液滴向下運(yùn)動(dòng)
• D． 液滴的電勢(shì)能增大

Answer 1

分析 在電容器的電量不變的情況下，將B板下移，則導(dǎo)致電容變化，電壓變化，根據(jù)E=$\frac{U}nuo82jg$，與電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$和決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$相結(jié)合可得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，從而確定電場(chǎng)強(qiáng)度是否變化．再根據(jù)電荷帶電性可確定電勢(shì)能增加與否．

解答 解：A、保持S₁閉合，將S₂斷開(kāi)后電容器的帶電量不變，根據(jù)E=$\frac{U}xxz45z5$、電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$和決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$相結(jié)合可得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，則知板間場(chǎng)強(qiáng)大小不變，由U=Ed知：d增大，則U增大．故A錯(cuò)誤；
B、S₁、S₂閉合時(shí)A、Q電勢(shì)相等．保持S₁閉合，將S₂斷開(kāi)，將B板向下平移一段距離，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，所以A板與地間的電勢(shì)差U增大，即A板電勢(shì)升高，而Q點(diǎn)的電勢(shì)不變，所以A板電勢(shì)比電路中Q點(diǎn)電勢(shì)高，故B正確；
C、板間場(chǎng)強(qiáng)不變，液滴所受的電場(chǎng)力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯(cuò)誤．
D、由公式U=Ed知液滴與B板間的距離增大，E不變，則液滴與B板間的電勢(shì)差增大，而B(niǎo)板電勢(shì)為零，液滴的電勢(shì)高于B板，則液滴的電勢(shì)升高．據(jù)平衡條件可知液滴帶負(fù)電，所以液滴的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，做好電容器的題目要把電容的定義式、決定式和場(chǎng)強(qiáng)的推導(dǎo)式結(jié)合應(yīng)用．