Question

1．平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則（　�。�

• A． 保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變
• B． 保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小
• C． 開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小
• D． 開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

Answer 1

分析 帶電小球受到重力、電場力和細線的拉力而平衡，電場力越大，細線與豎直方向的夾角越大；根據(jù)電容器電容定義式C=$\frac{Q}{U}$、平行板電容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$ 以及電壓與電場強度關系公式U=Ed對各種變化中電場強度進行分析，得到電場強度的變化情況，最后判斷電場力變化情況和偏轉角θ變化情況．

解答 解：A、B、保持S閉合，電容器兩極板間的電勢差等于電源的電動勢，不變；故電場強度為E=$\frac{U}387umid$，當A板向B板靠近時，電場強度變大，電場力變大，故θ變大，故AB錯誤；
C、D、斷開S，電容器帶電量Q不變，根據(jù)電容器電容定義式C=$\frac{Q}{U}$、
平行板電容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$ 以及電壓與電場強度關系公式U=Ed，得到：E=$\frac{4πkQ}{?S}$，故電場強度與兩極板距離d無關，故將A板向B板靠近，電場強度不變，電場力不變，故傾角θ不變，故C錯誤，D正確；
故選：D．

點評 本題關鍵是明確：（1）電鍵閉合時，電容器電壓不變；電鍵斷開時，電容器電量不變；（2）對電容器電量不變情況，根據(jù)電容器電容定義式C=$\frac{Q}{U}$、平行板電容器的公式C=?$\frac{S}{4πkd}$ 以及電壓與電場強度關系公式U=Ed推導出電場強度的表達式E=$\frac{4πkQ}{?S}$ 進行分析．