Question

2．一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一负电荷（带电量很少）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，E_p表示该负电荷在P点的电势能，φ表示P点的电势，若保持正极板不动，将负极板向上移到图中虚线所示的位置，那么（　　）

• A． U变小
• B． E不变
• C． φ变小
• D． E_p变小

Answer 1

分析 平行板电容器充电后与电源断开后，电容器的电量不变．将负极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，电容增大．由推论公式E=$\frac{4πkQ}{?S}$，分析板间场强E的变化情况．由公式U=EdP点与上极板间电压的变化，即可判断电势的变化，再判断电势能的变化．

解答 解：
A、B、C、平行板电容器充电后与电源断开，电容器的电量不变．将负极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$、
C=$\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}{d}$ 结合得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可知板间场强E不变，电容C增大，而电量Q不变，由公式C=$\frac{Q}{U}$分析得知板间电压U减小．由于负极板的电势比正极板低，且负极板电势为零，则φ降低．故ABC正确．
D、根据U=Ed，E不变，P点到负极板的距离减小，则负极板与P点的电势差减小，负极板电势为零，P点的电势比负极板高，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能ε增大．故D错误．
故选：ABC．

点评 本题是电容器的动态变化分析问题，难点是确定P点与负极板的电势变化，往往根据电势差及电势高低分析电势的变化．