Question

18．如圖所示，平行板電容器A，B兩板電源連接，在兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)．有一帶電液滴P恰好懸停在兩板中點(diǎn)．現(xiàn)設(shè)法固定液滴后把A，B同向旋轉(zhuǎn)相同的角度，并且保持兩板的正對(duì)面積不變，則下列說(shuō)法正確的是 （　�。�

• A． 旋轉(zhuǎn)后電容器所帶電荷量減小
• B． 旋轉(zhuǎn)后液滴P的電勢(shì)能變大
• C． 旋轉(zhuǎn)后釋放液滴P，液滴仍將懸停在原處
• D． 旋轉(zhuǎn)后釋放液滴P，液滴將沿水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 當(dāng)平行板電容器充電穩(wěn)定后，兩板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，則帶電液滴在電場(chǎng)力與重力共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后兩板板間的電壓不變，當(dāng)變化極板間距，從而改變電容器的電容，導(dǎo)致極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，最終使得液滴狀態(tài)發(fā)生變化．

解答 解：A、C、當(dāng)保持開(kāi)關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓不變．現(xiàn)設(shè)法固定液滴后把A，B同向旋轉(zhuǎn)相同的角度，因兩板的正對(duì)面積不變，則兩板間的距離減小，則導(dǎo)致平行板電容器的電容增大，從而導(dǎo)致電容器的電量增多，因此兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增加，所以電場(chǎng)力大于重力，出現(xiàn)液滴向上運(yùn)動(dòng)．故AC錯(cuò)誤；
B、由上分析可知，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，但兩板電壓不變，根據(jù)E_P=q∅，因此P的電勢(shì)能不變．故B錯(cuò)誤；
D、旋轉(zhuǎn)前釋放液滴P，處于平衡狀態(tài)，則有：mg=qE=q$\frac{U}yyim8pf$；
旋轉(zhuǎn)后釋放液滴P，受到電場(chǎng)力與重力，

則有：qE′cosα=q$\frac{U}dedw81b$=mg；
因此液滴將沿水平方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 電容器的電容由兩板間距、正對(duì)面積與電介質(zhì)決定；而兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度則由電容器的電量、電介質(zhì)及正對(duì)面積決定．當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器的電量不變；而開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器的電壓卻不變，同時(shí)掌握求解D選項(xiàng)的方法．