Question

8．如圖所示，一水平放置的平行板電容器和電源相連，開(kāi)關(guān)K閉合，一帶電小球（視為點(diǎn)電荷）在兩板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，下極板固定且接地，現(xiàn)在在開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)兩種情況下，用外力把上極板緩慢向上平移一小段相同的距離，若開(kāi)關(guān)閉合，外力做功為W₁；若開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，外力做功為W₂，假設(shè)電場(chǎng)僅存在于兩板之間，且為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A． W₁＞W(wǎng)₂
• B． W₁＜W₂
• C． 閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)上極板的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能逐漸減小
• D． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，移動(dòng)上極板的過(guò)程中，小球的電勢(shì)能保持不變

Answer 1

分析 開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)兩種情況下，分析場(chǎng)強(qiáng)變化，上極板所受電場(chǎng)力的變化，再比較做功之比；根據(jù)小球原來(lái)靜止，判斷小球的電性，移動(dòng)極板判斷小球電勢(shì)的變化，從而判斷電勢(shì)是能的變化；

解答 解：AB、開(kāi)關(guān)閉合，用外力把上極板向上平移一小段距離，電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)變小，上極板所受電場(chǎng)力變��；
開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，電量不變，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)$E=\frac{U}dl4wi6o$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}=\frac{4πkQ}{?S}$，極板間的場(chǎng)強(qiáng)不隨距離變化，用外力把上極板向上移動(dòng)相同距離，電場(chǎng)力不變，位移相同，所以第二種情況外力做功多，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，極板間的電場(chǎng)向上，因?yàn)閹щ娦∏蛟瓉?lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力豎直向上，說(shuō)明小球帶正電，移動(dòng)上極板的過(guò)程中，極板間的場(chǎng)強(qiáng)減小，下極板與小球的電勢(shì)差減小，下極板電勢(shì)為0，小球的電勢(shì)升高，小球帶正電，所以小球的電勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤；
D、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，移動(dòng)上極板的過(guò)程中，極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，小球的電勢(shì)不變，小球的電勢(shì)能保持不變，故D正確；
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 開(kāi)關(guān)閉合是電壓不變，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器所帶的電荷量不變，注意電量不變的情況下，移動(dòng)極板場(chǎng)強(qiáng)不變；注意正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能�。�