Question

10．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带电的小球，将平行金属板按如图所示连接，当S闭合时，绝缘线与左极板的夹角为θ₁，现断开S后，将右极板向右移动一小段距离，绝缘线与左极板的夹角为θ₂，则（　　）

• A． 小球带正电，θ₁＜θ₂
• B． 小球带负电，θ₁＜θ₂
• C． 小球带正电，θ₁=θ₂
• D． 小球带负电，θ₁=θ₂

Answer 1

分析 由图可知，并结合受力平衡条件，从而确定电荷的电性，再依据电容的决定式与定义式相结合，并由U=Ed可求得E=$\frac{U}{d}$=$\frac{4πkQ}{?s}$综合表达式，从而确定场强的变化；对小球受力分析可得出夹角的变化．

解答 解：小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡，因此小球带正电，
现断开S后，将右极板向右移动一小段距离时，根据电容器电容的决定式，C=$\frac{?s}{4πkd}$，电容减小，再根据C=$\frac{Q}{U}$，则E=$\frac{U}{d}$=$\frac{4πkQ}{?s}$，那么电容器的两极板间的电场强度不变；小球受到的水平向右的电场力不变，因重力不变，则小球仍处于原来状态，夹角不变，故ABD错误，C正确；
故选：C．

点评 本题综合考查电容定义式与决定式的应用，及共点力的平衡知识，要求学生能通过读图和审题找出其中的关系，进而由部分物理量的变化可得出其它量的变化．