Question

如圖所示，當(dāng)K閉合后，一帶電微粒在平行板電容器間處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．保持K閉合，使P滑動(dòng)片向左滑動(dòng)，微粒仍靜止

B．打開(kāi)K后，使兩板錯(cuò)開(kāi)一定距離，微粒仍靜止

C．打開(kāi)K后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)

D．打開(kāi)K后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止

Answer 1

分析：當(dāng)S閉合后，帶電微粒在平行板電容器間處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，電場(chǎng)力與重力平衡．保持S閉合，電容器板間電壓不變，若板間距離也不變，板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．打開(kāi)S后，根據(jù)電容的決定式C=

?S

4πkd

，分析電容的變化，由電容的定義式C=

Q

U

分析電壓的變化．再由E=

U

d

分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，即可判斷帶電微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答：解：A、保持S閉合，電容器板間電壓不變，使滑動(dòng)片P向左滑動(dòng)，板間距離不變，則由E=

U

d

分析得知，板間場(chǎng)強(qiáng)仍保持不變，帶電微粒所受的電場(chǎng)力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．故A正確．
B、打開(kāi)S后，電量不變，使兩板錯(cuò)開(kāi)一定距離，兩極板正對(duì)面積減小，由C=

?S

4πkd

知，電容減小，電容的定義式C=

Q

U

知，電壓增大，由E=

U

d

分析得知板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒將向上運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、D由C=

?S

4πkd

，C=

Q

U

，E=

U

d

得到極板間場(chǎng)強(qiáng)E=

4πkQ

?S

，E與板間距離無(wú)關(guān)，故使兩極板靠近，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，帶電微粒所受的電場(chǎng)力不變，則帶電微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選AD

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要抓住不變量進(jìn)行分析：電容器與電源保持相連，板間電壓保持不變；充電后與電源斷開(kāi)后，電量不變．電量、正對(duì)面積不變時(shí)，改變板間距離，板間場(chǎng)強(qiáng)不變．