Question

8．如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地．一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離，則（　�。�

• A． 帶電油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng)
• B． 帶電油滴的機(jī)械能將增加
• C． 該帶電油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小
• D． 電容器的電容增加，極板帶電量增加

Answer 1

分析 平行板電容器與直流電源連接，其電壓保持不變，上板充正電．下板充負(fù)電，板間電場(chǎng)方向向下，油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)的電勢(shì)高于下板的電勢(shì)．將下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)．由公式U=Ed分析P與下板間的電勢(shì)差變化情況，再分析P點(diǎn)的電勢(shì)變化，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，分析油滴的電勢(shì)能的變化情況．根據(jù)電容的變化及公式C=$\frac{Q}{U}$ 分析電量Q的變化．

解答 解：A、平行板電容器與直流電源連接，其電壓保持不變，將下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，根據(jù)E=$\frac{U}h6ymjxz$，可知，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．
B、由上可知，帶電油滴向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，導(dǎo)致其機(jī)械能將減小，故B錯(cuò)誤；
C、P與上板間的距離不變，由公式U=Ed分析可知，P與上板間電勢(shì)差減小，而P點(diǎn)電勢(shì)升高，而油滴帶負(fù)電，則帶電油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小，故C正確．
D、將下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，板間距離增大，依據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，那么電容減小，因電容器的電壓不變，由Q=CU得到，電量Q減�。�故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題較難之處是分析電勢(shì)變化，往往根據(jù)電勢(shì)差和該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)間電勢(shì)的高低，分析電勢(shì)的變化，這是常用的方法，注意不論極板如何移動(dòng)，電容器的兩端的電壓總是不變．