Question

5．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量减小了一部分（质量不变），下列措施可以使该油滴静止的有（　　）

• A． 使两极板正对面积减小，相互错开一些
• B． 在两极板间插入电介质
• C． 使两极板相互靠近些
• D． 使两极板相互远离些

Answer 1

分析 油滴受重力和电场力处于平衡状态，即mg=qE．某时刻油滴的电荷量开始减小（质量不变），为维持该油滴原来的静止状态，则电场的电场强度必须增大．根据电容器的动态分析，判断E的变化，从而确定能否保持静止．

解答 解：A、使两极板相互错开一些，则正对面积减小，根据C=$\frac{?s}{4kπd}$，那么电容减小，根据U=$\frac{Q}{C}$，可知，极板间的电势差U增大，再根据E=$\frac{U}{d}$，知电场强度增大，导致电场力增大，可以使油滴静止．故A正确．
B、在两极板间插入电介质，根据C=$\frac{?s}{4kπd}$，那么电容增大，根据U=$\frac{Q}{C}$，可知，极板间的电势差U减小，再根据E=$\frac{U}{d}$，知电场强度减小，导致电场力减小，不可以使油滴静止．故B错误．
C、D、当电量Q一定，因为U=$\frac{Q}{C}$，C=$\frac{?s}{4kπd}$，所以电场强度E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{εs}$，与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近和远离时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡．故C错误，D错误．
故选：A．

点评 解决本题的关键掌握电容器的定义式U=$\frac{Q}{C}$，和决定式C=$\frac{?s}{4kπd}$，知道当电量不变时，电容器两极板间的电场强度与两极板间的距离无关．