Question

14．如圖所示，平行板電容器電容為C，板距為d，上板帶正電，下板帶負(fù)電，電荷量均為Q且保持不變，兩板間的電場視為勻強電場．有一帶電量為-q的油滴正好靜止在平行板的正中央，則（　�。�

• A． 油滴的質(zhì)量為$\frac{Qq}{dCg}$
• B． 將上板稍向上移時，油滴將向上運動
• C． 將上板稍向下移時，油滴電勢能減小
• D． 將上板稍向右移動時，油滴將向下運動

Answer 1

分析 油滴靜止在平行板的正中央，所以油滴的受力平衡，重力與電場力相等．電容器與電源斷開，此時電容器的電荷量保持不變，由電容器的公式C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{?s}{4πkd}$可以分析電容器的電容的變化，從而可以分析電場力的變化情況，得出油滴的運動的情況．

解答 解：A、平行板之間的電壓為U=$\frac{Q}{C}$，所以平行板之間的電場強度為E=$\frac{U}ick4asi$=$\frac{Q}{Cd}$，由于油滴靜止，所以油滴的受力平衡，所以對于油滴有mg=qE=q$\frac{Q}{Cd}$，所以油滴的質(zhì)量為m=$\frac{Qq}{dCg}$，所以A正確，
B、根據(jù)電容的公式可得 C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{?s}{4πkd}$，所以電容器的電壓為U=$\frac{4πkdQ}{?s}$，
由E=$\frac{U}kmcyuqe$=$\frac{4πkQ}{?s}$，可知，將上板稍向上移時，板間的距離d增加，但是電場強度E不變，油滴的受力不變，所以油滴不動，所以B錯誤．
C、根據(jù)電容的公式可得 C=$\frac{Q}{U}$=$\frac{?s}{4πkd}$，所以電容器的電壓為U=$\frac{4πkdQ}{?s}$，
由E=$\frac{U}owy20gc$=$\frac{4πkQ}{?s}$，可知，將上板稍向下移時，板間的距離d減小，但是電場強度E不變，因零電勢不確定，無法確定電勢能如何變化，所以C錯誤．
D、當(dāng)上板稍向右移動時，平行板之間的正對面積減小，由E=$\frac{U}ws4omag$=$\frac{4πkQ}{?s}$，可得，極板之間的電場強度將變大，所以油滴受到的電場力增加，所以油滴將向上運動，所以D錯誤．
故選：A．

點評 當(dāng)電容器與電源斷開時，電容器的電荷量保持不變，當(dāng)電容器與電源相連時，電容器的電壓保持不變．