Question

13．如图所示，平板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个带电小球刚好静止于P点．若保持下极板不动，将上级板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

• A． 小球一定带负电
• B． 静电计指针的偏角将减小
• C． 小球仍能静止于P点
• D． 小球在P点的电势能将减小

Answer 1

分析 电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据U=Ed分析电场强度的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析P点电势，再由电势分析电势能的变化．

解答 解：A、因为不知道极板的电性，所以电场方向不知道，所以无法判断小球的电性，故A错误；
B、电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，电容C增大，根据C=$\frac{Q}{U}$可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；故B正确；
C、两板间的电场强度E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变，电场力不变，所以小球仍静止不动，故C正确；
D、再根据设P与下极板距离为L，则P点的电势φ_P=EL，电势能E_P=ELq； 因此电荷在P点的电势能保持不变；故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查电容器的动态分析问题，解题的关键在于正确掌握电容的决定式和定义式；同时注意要掌握相关结论的应用，如本题中可以直接应用结论：当充电后断开电源时，如果只改变两板间距离，则两板间的电场强度不变．