Question

12． 如圖是由電池E、靜電計G、電鍵S及平行板電容器組成的電路，A、B兩板水平，開始時開掛S閉合，靜電計指針張開一定角度，兩板間有一帶電粒子處于靜止狀態．
（1）若保持開關S閉合，將A、B兩極板靠近些，指針張開角度將不變，板間粒子將向上運動（填“向上運動”、“保持靜止”或“向下運動”）．
（2）若斷開開關S后，將A、B兩極板靠近張開角度將變小（填“變小”、“不變”或“變大”），板間粒子將保持靜止（填“向上運動”、“保持靜止”或“向下運動”）．

Answer 1

分析 靜電計是測量電勢差的儀器，電勢差大，指針張角大．根據保持開關S閉合時電容器的電壓不變、斷開開關S后電容器電量不變，結合電容的決定式分析，最后依據電容的定義式，結合電場強度E=$\frac{U}p9vv5xb5$公式，導出電場強度綜合表達式E=$\frac{4πkQ}{?S}$，從而即可求解．

解答 解：（1）若保持開關S閉合，電容器兩板間的電勢差不變，將A、B兩極板靠近些，指針張開角度將不變．
根據E=$\frac{U}p9vv5xb5$，當極板間距d減小時，則電場強度E增大，導致電場力增大，因此粒子將向上運動；
   （2）若斷開開關S后，電容器的帶電量Q不變，將A、B兩極板靠近，電容C增大，由C=$\frac{Q}{U}$，則U變小．故針張開角度將變小；
根據E=$\frac{4πkQ}{?S}$，當極板間距變化時，電場強度不變，那么電場力也不變，因此粒子保持靜止．
故答案為：（1）不變，向上運動；（2）變小，保持靜止．

點評 對于電容器動態變化分析問題，要抓住不變量：電容器保持與電源相連，其電壓不變；充電與電源斷開后電量不變，注意導出電場強度綜合表達式E=$\frac{4πkQ}{?S}$，是解題的關鍵．