Question

8．在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃、S₄均閉合，C是兩極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一帶電油滴P．則下列措施中能使油滴P一定向下運(yùn)動(dòng)的是（　　）

• A． 斷開(kāi)S₁增大電容器極板間的距離
• B． 斷開(kāi)S₂，同時(shí)減小電容器兩極板間的距離
• C． 斷開(kāi)S₃，同時(shí)增大電容器兩極板間的距離
• D． 斷開(kāi)S₄，同時(shí)增大電容器兩極板間的距離

Answer 1

分析 平行板電容器板間懸浮著一油滴P，油滴所受的重力與電場(chǎng)力平衡，當(dāng)電場(chǎng)力減小時(shí)，油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)．當(dāng)電場(chǎng)力增大時(shí)，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)條件分別分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，判斷油滴的電場(chǎng)力變化，即可判斷油滴的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：
A、斷開(kāi)S₁后，電容器兩板間的電壓不變，增大板間距離，由E=$\frac{U}jblpprt$知場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力不變，油滴將向下運(yùn)動(dòng)．故A正確．
B、斷開(kāi)S₂后，右側(cè)電路中的電流減小，電容器兩板間的電壓減小，減小板間距離，由E=$\frac{U}jvv53jp$知場(chǎng)強(qiáng)不一定減小，油滴所受的電場(chǎng)力不一定減小，油滴不一定向下運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、斷開(kāi)S₃，電容器的電量不變，由E=$\frac{U}rpjnzf7$、C=$\frac{Q}{U}$、C=$\frac{?S}{4πkd}$得 E=$\frac{4πkQ}{?S}$，則知板間場(chǎng)強(qiáng)不變，油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．故C錯(cuò)誤．
D、斷開(kāi)S₄后，電容器放電，再增大極板間的距離，由上式知板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力減小，油滴將向下做運(yùn)動(dòng)．故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，要結(jié)合電路的動(dòng)態(tài)分析，關(guān)鍵要推導(dǎo)出E=$\frac{4πkQ}{?S}$，知道只改變板間距離時(shí)板間場(chǎng)強(qiáng)不變．