Question

3．平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩板間有一正電荷（電荷量很少）固定在P點(diǎn)，如圖，以U表示電容兩極板間的電壓，E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，ε表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，而將正極板移至圖中虛線所示的位置，則（　�。�

• A． U變大，ε不變
• B． E變大，ε不變
• C． U變小，ε變大
• D． U不變，ε不變

Answer 1

分析 抓住電容器的電荷量不變，結(jié)合電容的決定式和定義式，以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式得出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，從而得出P與下極板電勢(shì)差的變化，得出P點(diǎn)的電勢(shì)變化和電勢(shì)能變化．

解答 解：平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)后，電量Q不變．將正極板移到圖中虛線所示的位置時(shí)，板間距離d增大，根據(jù)C=$\frac{{?}_{r}S}{4πkd}$知，電容C減小，根據(jù)C=$\frac{Q}{U}$，則板間電壓U變大．
由公式C=$\frac{{?}_{r}S}{4πkd}$、C=$\frac{Q}{U}$，E=$\frac{U}uywng1q$ 得到 E=$\frac{4πkQ}{{?}_{r}S}$，可知E與d無(wú)關(guān)，則知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變．P與負(fù)極板間的距離不變，由公式U=Ed可知，P與負(fù)極板間的電勢(shì)差不變，則P點(diǎn)的電勢(shì)不變，正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能ε不變．故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源斷開(kāi)后其電荷量不變，掌握電容器的決定式C=$\frac{{?}_{r}S}{4πkd}$、電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，板間場(chǎng)強(qiáng)公式E=$\frac{U}nq9xvda$，要能熟練推導(dǎo)出場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式E=$\frac{4πkQ}{{?}_{r}S}$，結(jié)合電壓或電量不變的條件進(jìn)行分析．