Question

16．两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变．如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则（　　）

• A． 小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动
• B． 小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动
• C． 若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大
• D． 若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大

Answer 1

分析 根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析电容的变化．电容器的电量不变，由C=$\frac{Q}{U}$，分析板间电势差的变化．根据E=$\frac{U}{d}$，C=$\frac{Q}{U}$，C=$\frac{?S}{4πkd}$，结合分析场强E的变化，判断θ的变化．轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向沿作匀加速直线运动．

解答 解：A、根据小球受力分析，结合小球在图示位置，可知，小球不可能带负电，故A错误；
B、小球带正电，受到水平向右的电场力，拉力，及重力处于平衡，当轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做匀加速直线运动，故B错误．
C、若将N极板向右平移稍许，根据E=$\frac{U}{d}$、C=$\frac{Q}{U}$，C=$\frac{?S}{4πkd}$，可得板间场强E=$\frac{4πkQ}{?S}$，知板间场强E不变，小球所受的电场力不变，θ不变．故C错误．
D、同理，若将N极板向右上移少许，电容C会减小，因电量Q不变，根据U=$\frac{Q}{C}$，板间电势差U增大，由E=$\frac{U}{d}$得知，则E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大．故D正确．
故选：D．

点评 本题要抓住条件：电量Q不变的基础上，根据E=$\frac{U}{d}$，C=$\frac{Q}{U}$，C=$\frac{?S}{4πkd}$，进行分析，同时注意受力平衡的条件应用．