Question

【题目】如图所示，P、Q为一平行板电容器的两个竖直放置的金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球，闭合开关S，小球静止时，悬线偏离竖直方向a角，则有（　　）

A. 小球一定带正电

B. 若断开开关S，小球将回到竖直位置

C. 若断开开关S，将P板向上微移，悬线偏角将变大

D. 保持开关S闭合，将P板向左微移，悬线拉力将变大

Answer 1

【答案】AC

【解析】

分析小球的受力情况，即可判断其电性；若断开开关S，电容器带电量不变，板间场强不变，小球仍静止不动；将P板向上微移，根据电容的决定式和定义式C＝Q/U，结合电量不变的条件进行分析即可。保持开关S闭合时，电容器板间电压不变，由E＝U/d、F＝qE结合分析电场力变化，从而作出判断。

小球受重力mg、线的拉力T和电场力qE，根据共点力平衡条件可知，重力mg和电场力qE的合力F与线的拉力T必定等大反向，其受力示意图如下图所示，根据图中几何关系有：qE＝mgtanα，T＝F＝qEsinα，由于电场方向由P板指向Q板，与电场力方向相同，因此小球带正电，故A正确。若断开开关S，则平行板电容器两金属板所带电量Q不变，两板间电势差U不变，因此电场强度E不变，即小球受力不变，因此小球静止不动，故B错误。若断开开关S，将P板向上微移，则平行板电容器两金属板所带电量Q不变，但电容器C减小，因此两板间电势差U增大，电场强度E增大，因此悬线偏角α将变大，故C正确。

若保持开关S闭合，则两板间电势差U不变，将P板向左微移，则板间d增大，因此电场强度E减小，此悬线偏角α将变小，悬线拉力T将变小，故D正确。故选AC。