Question

4．如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很
少，可被忽略．一带电的油滴恰能在电容器中的P点静止．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则电容器的电容将变小，静电计指针偏转角不变，带电油滴在P点的电势能将变小，带电油滴将向下 运动．（前三空填“变大”“变小”或“不变”，第四空填“上”或“下”）

Answer 1

分析 电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．

解答 解：根据C=$\frac{εS}{4πkd}$ 知，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，d增大，则电容减小．
静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变．
电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小．
因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，当d变大，根据E=$\frac{U}{d}$，知电场强度变小，则油滴所受电场力变小，因此带电油滴将向下 运动．
故答案为：变小；不变；  变小； 下．

点评 本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．