Question

14．如圖所示，一帶電小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內(nèi)，當(dāng)開關(guān)S閉合，小球靜止時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為θ．則（　�。�

• A． 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ增大
• B． 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，若增大平行板間的距離，則夾角θ增大
• C． 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ增大
• D． 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若減小平行板間的距離，則夾角θ減小

Answer 1

分析 小球受重力、拉力、電場(chǎng)力三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量不變．保持開關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變；先分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，再判斷夾角的變化．

解答 解：AB、當(dāng)斷開開關(guān)S時(shí)，電容器所帶的電量不變，由電容器的定義式C=$\frac{?S}{4πkd}$、電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}eco44qe$結(jié)合得 E=$\frac{4πkQ}{?S}$，則知電容器板間距離d變化時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)E不變，小球所受的電場(chǎng)力不變，則θ不變．故A、B錯(cuò)誤．
CD、保持開關(guān)S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差U不變，若減小平行板間的距離，由E=$\frac{U}6mm6miu$知，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，小球所受的電場(chǎng)力變大，則θ增大．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變．要掌握推論：E=$\frac{4πkQ}{?S}$，知道只改變電容器板間距離時(shí)板間場(chǎng)強(qiáng)不變．