Question

19．如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下級(jí)板都接地．在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，E_P表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則（　�。�

• A． θ增大，E增大
• B． θ增大，E_P不變
• C． θ減小，E_P增大
• D． θ減小，E不變

Answer 1

分析 電容器充電后斷開(kāi)電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計(jì)指針夾角的變化；根據(jù)U=Ed分析電場(chǎng)強(qiáng)度的變化；根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)差之間的關(guān)系可分析P點(diǎn)電勢(shì)，再由電勢(shì)分析電勢(shì)能的變化．

解答 解：電容器與電源斷開(kāi)，故電量不變；上極板向下移動(dòng)時(shí)，兩板間的距離減小，根據(jù)C=$\frac{?s}{4πkd}$可知，電容C增大，則根據(jù)C=$\frac{Q}{U}$可知，電壓U減小；故靜電計(jì)指針偏角減小；
兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{U}rpd1rnj$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$；因此電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距無(wú)關(guān)，因此電場(chǎng)強(qiáng)度不變；
再根據(jù)設(shè)P與下極板距離為L(zhǎng)，則P點(diǎn)的電勢(shì)φ_P=EL，電勢(shì)能E_P=ELq； 因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能保持不變；故D正確，ABC錯(cuò)誤；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式和定義式；同時(shí)注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如本題中可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開(kāi)電源時(shí)，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變．