Question

如圖所示 平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電源連接，S閉合一段時(shí)間后斷開，a處固定一帶電量很小的正點(diǎn)電荷，φ_a表示a點(diǎn)電勢，F(xiàn)a表示點(diǎn)電荷受的電場力，E_pa表示在a點(diǎn)的電勢能，現(xiàn)將電容器B板向下移動一小段距離使板間距離增大，則（　�。�

A．φ_a變小，F(xiàn)a變大，E_pa變小

B．φ_a變大，F(xiàn)a不變，E_pa變大

C．φ_a不變，F(xiàn)a變小，E_pa不變

D．φ_a不變，F(xiàn)a不變，E_pa不變

Answer 1

分析：電容器充電與電源斷開，所帶電量不變．根據(jù)電容的決定式C=

?S

4πkd

、E=

U

d

、C=

Q

U

結(jié)合分析板間場強(qiáng)是否變化．B極板接地，電勢為零，根據(jù)a與B板的電勢差的變化情況，判斷a點(diǎn)的電勢如何變化，即可確定電勢能如何變化．

解答：解：由式C=

?S

4πkd

、E=

U

d

、C=

Q

U

得板間場強(qiáng)E=

4πkQ

?S

．由題意，S、Q、?均不變，k是常量，則E不變，點(diǎn)電荷受的電場力F_a=qE，則知F_a不變；
根據(jù)公式U=Ed知，B板向下移動時(shí)，a與B板間的電勢差增大，而B極板接地，電勢為零，a點(diǎn)電勢高于B板電勢，大于零，則知a點(diǎn)電勢變大，即φ_a變大，q是正電荷，由電勢能公式E_pa=qφ_a知，E_pa變大．
故選B

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是掌握推論：E=

4πkQ

?S

，判斷出板間場強(qiáng)不變，再根據(jù)U=Ed、E_pa=qφ_a，判斷電勢和電勢能的變化．