Question

如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關(guān)K閉合，電容器兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒靜止不動(dòng)，下列各敘述中正確的是（　　）

• A、微粒帶的是正電
• B、電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于

  mgd

  q

• C、斷開開關(guān)K，微粒仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
• D、保持開關(guān)K閉合，把電容器兩極板距離減小，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與重力平衡，由平衡條件分析微粒的電性．由E=

U

d

，求解電源電動(dòng)勢(shì)．?dāng)嚅_電鍵K，根據(jù)微粒的電場(chǎng)力有無變化，分析微粒的運(yùn)動(dòng)情況．

解答：解：
A、由圖知：電容器板間場(chǎng)強(qiáng)方向向上，微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)力與重力平衡，則有：mg=qE，則電場(chǎng)力應(yīng)豎直向上，粒子帶正電．故A正確．
B、因電容器上、下兩板分別與電源，正、負(fù)極相連，所以電源電動(dòng)勢(shì)等于電容器兩板間的電壓，即U=E_{電動(dòng)}．
 由mg=Eq=

E電動(dòng)

d

q，解得，電源的電動(dòng)勢(shì)為 E_{電動(dòng)}=

mgd

q

，故B正確．
C、斷開開關(guān)K，電容器所帶電荷量不變，板間電壓不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，微粒所受的電場(chǎng)力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確；
D、保持K閉合，把電容器兩極板距離減小，根據(jù)推論可知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，粒子仍保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤；
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：本題整合了微粒的力平衡、電容器動(dòng)態(tài)分析，由平衡條件判斷微粒的電性，由E=

U

d

，分析板間場(chǎng)強(qiáng)如何變化，判斷微粒是否運(yùn)動(dòng)．