Question

5．如圖所示，一個帶負電荷的小球懸掛在豎直放置的平行板電容器內部，接通K后，小球靜止時，懸線與豎直方向的夾角為θ，則（　　）

• A． K閉合，減小A B板間的距離，則夾角θ增大
• B． K閉合，減小A B板間的距離，則夾角θ減小
• C． K斷開，使 B板豎直向上移動，則夾角θ不變
• D． K斷開，增大A B板間的距離，則夾角θ不變

Answer 1

分析 小球受重力、拉力、電場力三個力處于平衡狀態，保持開關S閉合，電容器兩端間的電勢差不變；斷開開關S，電容器所帶的電量不變．分析板間場強的變化，判斷夾角的變化．

解答 解：A、B保持開關S閉合，電容器兩端間的電勢差U不變，極板間距離減小，由E=$\frac{U}p9vv5xb5$知，板間的電場強度E增大，小球所受的電場力變大，θ增大．故A正確，B錯誤．
C、K斷開，電容器所帶的電量不變，C=$\frac{?S}{4πkd}$，E=$\frac{U}p9vv5xb5$，U=$\frac{Q}{C}$得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，使B板豎直向上移動，s減小，則E增大，小球所受電場力變大，則θ角增大，故C錯誤
D、斷開開關S，電容器所帶的電量不變，C=$\frac{?S}{4πkd}$，E=$\frac{U}p9vv5xb5$，U=$\frac{Q}{C}$得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，則知d增大，E不變，電場力不變，θ不變．故D正確．
故選：AD．

點評 解決電容器的動態分析問題關鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變．