Question

3．如图所示，水平水平放置的平行板电容器电容为c，极板相距为d，板长为L，电容器与一电池组相连，当S闭合时，电容器中央一个质量为m、电量为q的油滴恰好处于平衡状态，当断开电键s，用绝缘手柄将上极板向左移出一些，保持极板间距离d不变，油滴的状态是（　　）

• A． 仍处于平衡状态
• B． 向上加速运动
• C． 向下加速运动
• D． 上下来回运动

Answer 1

分析 当断开电键s后，电容器上的电荷量不变，用绝缘手柄将上极板向左移出一些，两极板正对面积减小，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$判断出电容的变化，由C=$\frac{Q}{U}$判断板间电压的变化，由公式E=$\frac{U}{d}$判断板间电场强度的变化，分析出油滴所受的电场力变化情况，进而判断油滴的运动状态．

解答 解：断开电键s后，电容器上的电荷量不变，用绝缘手柄将上极板向左移出一些，两极板正对面积减小，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，知电容减小，由C=$\frac{Q}{U}$和Q不变，知U增大，
根据公式E=$\frac{U}{d}$，知板间电场强度增大，故油滴所受的电场力增大，则油滴将向上加速运动．故ACD错误，B正确．
故选：B

点评 本题是电容器动态变化分析问题，抓住不变量：电容器与电源保持相连，电压不变；充电后与电源断开，电量不变．一个重要的结论要牢记：电容器的电量、正对面积、电介质不变，只改变板间距离时，板间场强不变．