10.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略.一帶負電油滴被固定于電容器中的P點.現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則( 。
A.靜電計指針張角變小
B.平行板電容器的電容將變大
C.帶電油滴的電勢能將增大
D.若先將電容器上極板與電源正極的導線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變

分析 電容器始終與電源相連,則電容器兩端間的電勢差不變,根據(jù)電容器d的變化判斷電容的變化以及電場強度的變化,從而判斷電荷電勢能和電場力的變化.

解答 解:現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,導致極板間距增大,
A、靜電計測量的是電容器兩端的電勢差,因為電容器始終與電源相連,則電勢差不變,所以靜電計指針張角不變.故A錯誤.
B、根據(jù)C=$\frac{εS}{4πkd}$知,d增大,則電容減小.故B錯誤.
C、電勢差不變,d增大,則電場強度減小,P點與上極板的電勢差減小,則P點的電勢增大,因為該電荷為負電荷,則電勢能減。蔆錯誤.
D、若先將電容器上極板與電源正極的導線斷開,則電荷量不變,d改變,根據(jù)E=$\frac{U}h463zqj$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{εS}$,知電場強度不變,則油滴所受電場力不變.故D正確.
故選:D.

點評 本題是電容器的動態(tài)分析問題,關鍵抓住不變量,當電容器與電源始終相連,則電勢差不變,當電容器與電源斷開,則電荷量不變.

練習冊系列答案
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時間(s)

下落距離(m)

0.0

0.000

0.4

0.036

0.8

0.469

1.2

0.957

1.6

1.447

2.0

X

D.同學們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后,證實了他們的假設.回答下列提問:

(1)與上述過程中A、C步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)分別是____________.

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(3)圖 (b)中各條圖線具有共同特點,“小紙杯”在下落的開始階段做____________運動,最后“小紙杯”做____________運動.

(4)比較圖(b)中的圖線1和5,指出在1.0~1.5s時間段內(nèi),速度隨時間變化關系的差異:____________________________________.

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