Question

10．如图所示，竖直放置的平行两金属板M，N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在电容器两平板间，闭合开关S后，电容器充电，这时电容器的带电荷量为Q，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，那么下列说法正确的是（　　）

• A． 保持S闭合，将M板向N板靠近，则电荷量Q增大，θ增大
• B． 保持S闭合，将M板向N板靠近，则电荷量Q增大，但是θ不变
• C． 断开S，将M板向N板靠近，电压U_MN减小，但是θ不变
• D． 断开S，将M板向N板靠近，电压U_MN减小，则θ减小

Answer 1

分析 保持开关S闭合时，电容器板间电压不变，由E=$\frac{U}{d}$分析板间场强的变化，判断板间场强的变化，确定θ的变化．开关S断开，根据推论E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可知板间场强不变，分析θ是否变化

解答 解：A、B、保持开关S闭合时，电容器板间电压不变，将M板向N板靠近时，板间距离d减小，C=$\frac{?s}{4πkd}$可知，C增大，Q=CU可知，Q增大，由E=$\frac{U}{d}$分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则θ增大．故A正确，B错误．
C、D、开关S断开，电容器的带电量不变，根据公式C=$\frac{Q}{U}$，U=Ed、C=$\frac{?s}{4πkd}$，有：E=$\frac{4πkQ}{?S}$，即电场强度与极板间距无关；故板间场强不变，U=Ed，d减小，故U减小，小球所受电场力不变，则θ不变，故C正确，D错误．
故选：AC

点评 解答本题的关键是抓住不变量进行分析，当电容器保持与电源相连时，其电压不变；当电容器充电后断开时，其电量不变．特别要掌握推论E=$\frac{4πkQ}{?S}$，明确电容器电量、正对面积不变时，板间场强不变