Question

20．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地（不影响极板上的电荷量），在两极板间有一负电荷（电量很小）固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势，ε表示负电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列说法中正确的是（　　）

• A． φ变大
• B． U变大
• C． E不变
• D． ε变大

Answer 1

分析 平行板电容器充电后与电源断开后，电容器的电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，电容增大．由推论公式E=$\frac{4πkQ}{?S}$，分析板间场强E的变化情况．由公式U=EdP点与上极板间电压的变化，即可判断电势的变化，再判断电势能的变化．

解答 解：
A、B、C、平行板电容器充电后与电源断开，电容器的电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$、
C=$\frac{Q}{U}$ 和E=$\frac{U}{d}$ 结合得E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可知板间场强E不变，电容C增大，而电量Q不变，由公式C=$\frac{Q}{U}$分析得知板间电压U减小．由于负极板的电势比正极板低，则φ升高．故AC正确，B错误．
D、根据U=Ed，E不变，P点到正极板的距离减小，则正极板与P点的电势差减小，正极板电势为零，P点的电势比正极板低，则P点的电势升高，负电荷在P点的电势能ε减小．故D错误．
故选：AC．

点评 本题是电容器的动态变化分析问题，难点是确定P点与负极板的电势变化，往往根据电势差及电势高低分析电势的变化．