Question

5．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，一带电油滴位于极板间的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）

• A． 带电油滴将沿竖直方向向下运动
• B． 带电油滴的电势能将增大
• C． 若在两板间插入金属板，则极板带电量将减小
• D． 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

Answer 1

分析 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=$\frac{U}{d}$分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化．根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$，电容器与电源保持相连，则U不变，Q与C成正比变化．

解答 解：A、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=$\frac{U}{d}$得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将沿竖直方向向下运动．故A正确．
B、由上分析可知，油滴受到的电场力做负功，则电势能增大．故B正确．
C、若在两板间插入金属板，相当于极板间距减小，那么电容增大，根据Q=CU，因电压不变，则极板带电量将增大．故C错误．
D、根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小．故D错误．
故选：AB．

点评 本题运用E=$\frac{U}{d}$分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．