Question

6．兩板間距為d的平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地．在兩極板間P點(diǎn)有一靜止的帶電微粒，質(zhì)量為m，電量大小為q，如圖所示．以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器的電壓，E_P表示帶電微粒在P點(diǎn)的電勢能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（　�。�

• A． 微粒帶的是負(fù)電，并且始終保持靜止
• B． 未移動(dòng)正極板前，電壓U的大小等于$\frac{mgd}{q}$
• C． 移動(dòng)正極板后U變小，E_P不變
• D． 移動(dòng)正極板后U變大，E變大

Answer 1

分析 根據(jù)平衡條件分析微粒的電性；先根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$、電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 和場強(qiáng)公式E=$\frac{U}xuuj1nb$ 判斷板間場強(qiáng)的變化，即可分析微粒是否靜止．根據(jù)平衡條件和電場力公式F=qE、電勢差U=Ed求解電壓U；分析P點(diǎn)與下極板間的電勢差的變化，從而確定P點(diǎn)電勢的變化，再確定微粒的電勢能如何變化．

解答 解：
A、B、未移動(dòng)正極板前，微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，則知微粒所受的電場力與重力平衡，電場力方向豎直向上，而板間場強(qiáng)方向豎直向下，所以微粒帶負(fù)電．
由平衡條件得：mg=qE，又E=$\frac{U}2pnagdr$，解得U=$\frac{mgd}{q}$，故A、B正確．
CD、移動(dòng)正極板后，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$可知電容變大，而電量不變，
由C=$\frac{Q}{U}$ 可知U變�。�再由E=$\frac{U}xe9c9ym$ 得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，式中各量不變，則板間場強(qiáng)E不變．
由上分析可知E不變，由U=Ed可知P點(diǎn)與下極板間的電勢差不變，則P點(diǎn)的電勢不變，微粒的電勢能E_P不變，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電容器動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵要掌握電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$、電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 和場強(qiáng)公式E=$\frac{U}crgxfdk$，并靈活運(yùn)用．要知道只改變板間距離時(shí)板間場強(qiáng)不變，這個(gè)結(jié)論經(jīng)常用到，要在會(huì)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上記住，可提高解題的速度．