Question

9．如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，兩板間有一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷固定在P點(diǎn)．靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地．以E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)，φ表示P點(diǎn)的電勢(shì)，E_P表示該試探電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向右平移一小段距離（靜電計(jì)帶電量可忽略不計(jì)），各物理量變化情況描述正確的是（　�。�

• A． E增大，φ降低，E_P減小，θ增大
• B． E不變，φ降低，E_P增大，θ減小
• C． E不變，φ升高，E_P減小，θ減小
• D． E減小，φ升高，E_P減小，θ減小

Answer 1

分析 平行板電容器充電后與電源斷開后，電量不變．將正極板適當(dāng)向右水平移動(dòng)，兩板正對(duì)面積減小，根據(jù)電容的決定式分析電容如何變化，由電容的定義式分析板間電壓的變化，由E=$\frac{U}dvskc7o$分析場(chǎng)強(qiáng)的變化．根據(jù)P點(diǎn)與下板電勢(shì)差的變化判斷P點(diǎn)的電勢(shì)的變化，再分析正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能的變化．

解答 解：將正極板適當(dāng)向右水平移動(dòng)，兩板間的距離減小，根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 可知，電容C增大，因平行板電容器充電后與電源斷開，則電容器的電量Q不變，由C=$\frac{Q}{U}$ 得知，板間電壓U減小，因此夾角θ減小，
再依據(jù)板間場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{U}ry54iap$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，可見E不變；
P點(diǎn)到正極板距離減小，且正極接地，由公式U=Ed得知，則P點(diǎn)的電勢(shì)增加；負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小；故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題是電容器的動(dòng)態(tài)變化分析問題，難點(diǎn)是確定電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，只要得出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，就可以得出P與正極板電勢(shì)差的變化，得出P點(diǎn)的電勢(shì)以及電荷在P點(diǎn)電勢(shì)能的變化，同時(shí)注意正極接地是解題的關(guān)鍵．