Question

4．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一个正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．以C表示电容器的电容，U表示两板间的电压，F表示正电荷在P点的电场力，E_P表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将上极板移至图中虚线所示位置，则（　　）

• A． C变小
• B． U不变
• C． F变小
• D． E_P不变

Answer 1

分析 平行板电容器充电后与电源断开后所带电量不变．移动极板，根据推论分析板间场强是否变化．由电容的决定式分析电容的变化，确定电压U的变化．根据P点与上板间电势差的变化，分析P点的电势如何变化，判断电势能的变化．

解答 解：平行板电容器充电后与电源断开所带电量不变，当极板距离减小时，
根据电容决定式C=$\frac{?s}{4πkd}$ 知，d减小，则电容C增大，
根据U=$\frac{Q}{C}$ 知，U减小．
电场强度E=$\frac{U}{d}$，知电场强度不变，所以P与负极板间的电势差不变，
则P点的电势Φ不变，电势能不变．故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评 本题考查电容器的动态分析，关键抓住电容器与电源断开，电荷量不变，结合电容的定义式和决定式进行分析求解．