Question

一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離（ ）

A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)
B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低
C．帶電油滴的電勢(shì)能將減少
D．若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大

Answer 1

【答案】分析：因帶電油滴處于平衡狀態(tài)，所以受力平衡；由極板的移動(dòng)可知兩極間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，則可知粒子受力的變化，即可判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況；
由電場(chǎng)力做功可得出電勢(shì)能的變化；
因下極板為零電勢(shì)，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的變化利用電勢(shì)差的定義可知P與下極板的電勢(shì)差的變化，即可知P點(diǎn)電勢(shì)的變化．
由電容的變化利用電容定義式可求得電量的變化．
解答：解：開始時(shí)油滴平衡，可知：油滴的重力等于所受到的電場(chǎng)力，即Eq=mg，且上極板帶正電，粒子受力向上，故說明粒子帶負(fù)電；
A、因電容器與電源相連，故電容器兩端的電壓不變；將上極板上移時(shí)，兩板間的距離d增大，由E=可知，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，由F=Eq可知，油滴所受電場(chǎng)力減小，合力向下，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、P點(diǎn)的電勢(shì)等于P與下極板間的電勢(shì)差，由φ_P=U=Ed′可知，E減小，d′不變，故U減小，則P點(diǎn)的電勢(shì)降低，故B正確；
C、電勢(shì)能E_P=φ_Pq，因電勢(shì)降低，油滴帶負(fù)電，故電勢(shì)能增加；故C錯(cuò)誤；
D、因U不變，而上極板上移時(shí)C減小，由C=可知，Q減小，故D錯(cuò)誤；
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，當(dāng)電容器與電源相連接時(shí)，電容器兩端的電壓不變，而充電后斷開，則電容器兩板上的電量不變；
同時(shí)本題中電勢(shì)能為易錯(cuò)點(diǎn)，應(yīng)注意電勢(shì)能與電勢(shì)及電荷量均有關(guān)系．