Question

如圖所示，水平放置的平行板電容器，電容為C，極板間的距離為d，板長為L，與電池組相連，下極板接地．當(dāng)電鍵S閉合時，電容器中央P點有一個質(zhì)量為m、電量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．以下說法正確的是（　　）

A、此油滴帶負(fù)電

B、電鍵閉合時，如果將上極板向下移動少許，電容值增大，油滴也向下移動

C、電鍵斷開后，如果將上極板向上移動少許，P點的電勢不變

D、電鍵斷開后，如果將上極板向上移動少許，油滴仍能靜止，且其電勢能不變

Answer 1

分析：當(dāng)電鍵S閉合時，電容器上板充正電，下板充負(fù)電，電場方向豎直向下，油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件和電場力方向與場強方向間的關(guān)系判斷油滴的電性．電鍵閉合時，電容器的電壓不變，將上極板向下移動少許，板間距離減小，根據(jù)場強E=

U

d

，油滴所受電場力F=qE判斷油滴向什么方向運動．電鍵斷開后，改變板間距離，場強不變，P點與下板的電勢差不變，再分析油滴的受力情況，確定油滴是否運動，并判斷其電勢能的變化．

解答：解：A、由題，當(dāng)電鍵S閉合時，板間電場方向向下，油滴所受電場力向上，則油滴帶負(fù)電．故A正確．
    B、電鍵閉合時，將上極板向下移動少許，電容增大，由得知E=

U

d

，板間場強E增大，油滴所受電場力增大，油滴向上運動．故B錯誤．
    C、斷開電鍵后，將上極板向上移動少許，板間場強不變，P點與下板間電勢差不變，而下板的電勢為零，則P點的電勢不變．故C正確．
    D、電鍵斷開后，將上極板向上移動少許，根據(jù)推論可知，板間場強不變，油滴所電場力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．P點的電勢不變，油滴的電勢能也不變．故D正確．
故選ACD

點評：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，抓住不變量：電容器與電源保持相連，電壓不變；充電后與電源斷開，電量不變．一個重要推論要記牢：電容器的電量、正對面積、電介質(zhì)不變，改變板間距離，板間場強不變．