Question

兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對(duì)水平放置，構(gòu)成一個(gè)平行板電容器，將兩金屬板分別與電源兩極相連接，如圖所示．閉合開(kāi)關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后，在兩板間有一帶電液滴p恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．下列判斷正確的是（　　）

A．保持開(kāi)關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向上運(yùn)動(dòng)

B．保持開(kāi)關(guān)S閉合，減小兩板間的距離，液滴向下運(yùn)動(dòng)

C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向上運(yùn)動(dòng)

D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，減小兩板間的距離，液滴向下運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：當(dāng)平行板電容器充電穩(wěn)定后，兩板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電液滴在電場(chǎng)力與重力共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后兩板板間的電壓不變，當(dāng)變化極板間距，從而改變電容器的電容，導(dǎo)致極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，最終使得液滴狀態(tài)發(fā)生變化；當(dāng)而開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，兩極板的電量不變，當(dāng)變化極板間距，從而改變電容器的電容，但極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度卻不變化，從而確定液滴是否會(huì)運(yùn)動(dòng)．

解答：解：A、當(dāng)保持開(kāi)關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓不變．若減小兩板間的距離，則導(dǎo)致平行板電容器的電容增大，從而導(dǎo)致電容器的電量增多，因此兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增加，所以電場(chǎng)力大于重力，出現(xiàn)液滴向上運(yùn)動(dòng)．故A正確；
B、當(dāng)保持開(kāi)關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓不變．若減小兩板間的距離，則導(dǎo)致平行板電容器的電容增大，從而導(dǎo)致電容器的電量增多，因此兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增加，所以電場(chǎng)力大于重力，出現(xiàn)液滴向上運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則兩極板間的電量不變．若減小兩板間的距離，則導(dǎo)致平行板電容器的電容增大，從而導(dǎo)致電容器的電壓減�。�由于極板的電量、正對(duì)面積及電介質(zhì)均沒(méi)變，所以兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度仍不變，因此電場(chǎng)力仍等于重力，則液滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則兩極板間的電量不變．若減小兩板間的距離，則導(dǎo)致平行板電容器的電容增大，從而導(dǎo)致電容器的電壓減小．由于極板的電量、正對(duì)面積及電介質(zhì)均沒(méi)變，所以兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度仍不變，因此電場(chǎng)力仍等于重力，則液滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．故D錯(cuò)誤；
本題選正確的，故選：A

點(diǎn)評(píng)：電容器的電容由兩板間距、正對(duì)面積與電介質(zhì)決定；而兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度則由電容器的電量、電介質(zhì)及正對(duì)面積決定．當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器的電量不變；而開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器的電壓卻不變．