Question

12．如圖所示，甲圖中電容器的兩個(gè)極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源．在電容器的兩個(gè)極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時(shí)懸線和豎直方向的夾角均為θ，下列說法正確的是（　�。�

• A． 甲圖中將左極板向下平移時(shí)，電容器的電容減小
• B． 甲圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角θ不變
• C． 乙圖中將左極板向下平移時(shí)，極板上的電勢(shì)差增大
• D． 乙圖中將左極板向左平移時(shí)，夾角θ將不變

Answer 1

分析 對(duì)小球受力分析，根據(jù)題意判斷兩極板間場(chǎng)強(qiáng)如何變化，分析電場(chǎng)力如何變化，然后判斷夾角如何變化．結(jié)合電容的定義式和決定式進(jìn)行分析；

解答 解：小球受力如圖所示

小球靜止處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：qE=mgtanθ，$tanθ=\frac{qE}{mg}$
A、甲圖中將左極板向下平移時(shí)，正對(duì)面積減小，根據(jù)$C=\frac{?S}{4πkd}$，電容器的電容減小，故A正確；
B、甲圖中將左極板向左平移時(shí)，距離d增大，電壓不變，根據(jù)$E=\frac{U}4dmqylk$減小，小球所受的電場(chǎng)力變小，夾角θ變小，故B錯(cuò)誤；
C、乙圖中電容器的電荷量不變，將左極板向下平移時(shí)，正對(duì)面積減小，電容減小，根據(jù)$U=\frac{Q}{C}$，極板上的電勢(shì)差增大，故C正確；
D、乙圖中電容器的電荷量不變，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度$E=\frac{U}ggkdru4=\frac{Q}{Cd}=\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}•d}=\frac{4πkQ}{?S}$，與極板間的距離無關(guān)，極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，小球所受的電場(chǎng)力不變，夾角θ不變，故D不變；
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 本題解答的關(guān)鍵是抓住不變量進(jìn)行分析，當(dāng)電容器保持與電源相連時(shí)，其電壓不變；當(dāng)電容器充電后斷開時(shí)，其電量不變．然后再分析電勢(shì)差及場(chǎng)強(qiáng)的變化．