Question

16．如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地．兩板間距為d，一帶電油滴位于電容器中央的P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向上移動$\fracmnvfd3b{3}$，已知重力加速度為g，則（　�。�

• A． 帶電油滴的加速度為0.5g
• B． P點的電勢將降低
• C． 帶電油滴在P點的電勢能將減小
• D． 電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大

Answer 1

分析 將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，根據(jù)E=$\frac{U}vynmb6q$知板間場強的變化，由U=Ed判斷P點與下極板間的電勢差的變化，確定P點電勢的變化．由題分析知道油滴帶負電，再判斷其電勢能的變化．根據(jù)場強的變化，判斷油滴向什么方向運動．

解答 解：A、原來平衡時：$mg=q\frac{U}wwwkkir$…①
當下極板向上平移$\frachaqrh1v{3}$時，電壓不變，場強變?yōu)椋篍′=$\frac{U}{\frac{2d}{3}}=\frac{3}{2}\frac{U}8v6csgi$
根據(jù)牛頓第二定律：qE′-mg=ma…②
得：$\frac{3}{2}mg-mg=ma$，解得：a=0.5g，故A正確；
B、上下極板電壓不變，板間場強變大，上極板與P點的電勢差變大，P點與下極板的電勢差變小，下極板電勢為0，所以P點電勢降低，故B正確；
C、電容器上極板帶正電，電場方向向下，與電場力方向相反，所以帶電油滴帶負電，P點電勢降低，負電荷在電勢低處，電勢能越大，所以P點電勢能增加，故C錯誤；
D、極板距離減小，根據(jù)$C=\frac{?S}{4πkd}$，電容變大，因為電壓不變，由Q=CU知極板帶電荷量將增大，故D錯誤；
故選：AB

點評 本題是電容器動態(tài)分析問題，根據(jù)E=$\frac{U}bj7vvbn$、電容的決定式和定義式結(jié)合進行分析．注意電容器始終和電源連接，電壓不變．