Question

如圖所示，平行板電容器電容為C，板距為d，上板帶正電，下板帶負(fù)電，電荷量均為Q且保持不變，兩板間的電場視為勻強(qiáng)電場．有一帶電量為-q的油滴正好靜止在平行板的正中央，則（　　）

• A、油滴的質(zhì)量為

  Qq

  dCg

• B、油滴的質(zhì)量為k

  8Qq

  d2

• C、將上板稍向上移時(shí)，油滴將向上運(yùn)動(dòng)
• D、將上板稍向右移動(dòng)時(shí)，油滴將向下運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：油滴靜止在平行板的正中央，所以油滴的受力平衡，重力與電場力相等．電容器與電源斷開，此時(shí)電容器的電荷量保持不變，由電容器的公式C=

Q

U

=

? s

4πkd

可以分析電容器的電容的變化，從而可以分析電場力的變化情況，得出油滴的運(yùn)動(dòng)的情況．

解答：解：A、平行板之間的電壓為U=

Q

C

，所以平行板之間的電場強(qiáng)度為E=

U

d

=

Q C

d

=

Q

Cd

，由于油滴靜止，所以油滴的受力平衡，所以對于油滴有mg=qE=q

Q

Cd

，所以油滴的質(zhì)量為m=

Qq

dCg

，所以A正確，B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)電容的公式可得 C=

Q

U

=

? s

4πkd

，所以電容器的電壓為U=

4πkdQ

?s

，由E=

U

d

=

4πkdQ  ?s

d

=

4πkQ

?s

，可知，將上板稍向上移時(shí)，板間的距離d增加，但是電場強(qiáng)度E不變，油滴的受力不變，所以油滴不動(dòng)，所以C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)上板稍向右移動(dòng)時(shí)，平行板之間的正對面積減小，由E=

U

d

=

4πkdQ  ?s

d

=

4πkQ

?s

可得，極板之間的電場強(qiáng)度將變大，所以油滴受到的電場力增加，所以油滴將向上運(yùn)動(dòng)，所以D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評：當(dāng)電容器與電源斷開時(shí)，電容器的電荷量保持不變，當(dāng)電容器與電源相連時(shí)，電容器的電壓保持不變．