Question

20．如圖所示，A、B是豎直放置的平行板電容器的兩個(gè)極板，與二極管D和電流連成電路，在平行板電容器A、B板間，有一帶電小球懸掛且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢改變A、B兩板間的距離，下列說法正確的是（　�。�

• A． 增大兩板間的距離，懸線與豎直方向的夾角不變
• B． 增大兩板間的距離，懸線與豎直方向的夾角減小
• C． 減小兩板間的距離，懸線與豎直方向的夾角增大
• D． 減小兩板間的距離，懸線與豎直方向的夾角減小

Answer 1

分析 二極管正向看相當(dāng)于短路無電阻，反向看相當(dāng)于斷路電阻無窮大，正向看時(shí)電容器板間電壓不變，由板間場強(qiáng)公式E=$\frac{U}jtngpsw$分析場強(qiáng)的變化，判斷小球所受的電場力的變化，即可判斷θ的變化；電流反向時(shí)，電容器的電量不變，由$C=\frac{?S}{4πkd}$、C=$\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}pzdm6ig$結(jié)合分析場強(qiáng)的變化，再作出判斷

解答 解：A、增大兩極板的距離，由于二極管的作用，回路中相當(dāng)于斷路，故平行板電容器所帶的電荷量不變，由$C=\frac{Q}{U}$和$C=\frac{?S}{4πkd}$，兩極板的場強(qiáng)為E=$\frac{U}jdxi5nb$，
聯(lián)立解得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，當(dāng)增大兩極板的距離，平行板間的場強(qiáng)不變，受到的電場力不變，故懸線與豎直方向的夾角不變，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、減小兩板間的距離，電容器的電容增大，給電容器充電，相當(dāng)于電容器兩端的電壓不變，由E=$\frac{U}v9sy6j0$可知，電容器中的場強(qiáng)增大，受到的力增大，故懸線與豎直方向的夾角增大，故C正確，D錯(cuò)誤
故選：AC

點(diǎn)評 本題是電容器動(dòng)態(tài)分析問題．關(guān)鍵根據(jù)電容的決定式$C=\frac{?S}{4πkd}$、$C=\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}yhlpygz$結(jié)合進(jìn)行分析．分析時(shí)還要抓住不變量：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