Question

如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ，以下分析正確的是（　�。�

A．保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大

B．保持S閉合，將A板向上平移一小段距離，則θ變小

C．?dāng)嚅_(kāi)S，將A板向上平移一小段距離，則θ變小

D．?dāng)嚅_(kāi)S，將A板向B板靠近，則θ變大

Answer 1

分析：小球受重力、拉力、電場(chǎng)力三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，保持開(kāi)關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器所帶的電量不變；再根據(jù)平行板電容器C=

?s

4πkd

和E=

U

d

判斷電場(chǎng)力即可．

解答：解：A、保持S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，帶正電的A板向B板靠近，極板間距離減小，由E=

U

d

，判電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，小球所受的電場(chǎng)力變大，θ增大．故A正確．
B、保持S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，將A板向上平移一小段距離，但d不變，由E=

U

d

判斷平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即電場(chǎng)力不變，故θ不變，故B錯(cuò)誤．
C、斷開(kāi)S，電容器所帶的電量不變，將A板向上平移一小段距離，據(jù)平行板電容器的電容C=

?s

4πkd

知：C變小，再利用C=

Q

U

和E=

U

d

得，平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度變大，小球所受的電場(chǎng)力變大，θ增大，故C錯(cuò)誤．
D、斷開(kāi)S，電容器所帶的電量不變，帶正電的A板向B板靠近，極板間距離減小，據(jù)平行板電容器的電容C=

?s

4πkd

、C=

Q

U

和E=

U

d

得，平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即電場(chǎng)力不變，故θ不變，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：判斷平行板電容器內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)的變化是本題的關(guān)鍵，解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開(kāi)，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變．