Question

1．在如图所示的电路中，开关S₁、S₂、S₃、S₄均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P．下列措施能使油滴P一定向下运动的是（　　）

• A． 断开S₁后，增大电容器极板间的距离
• B． 断开S₂后，减小电容器极板间的距离
• C． 断开S₃后，增大电容器极板间的距离
• D． 断开S₄后，增大电容器极板间的距离

Answer 1

分析 平行板电容器板间悬浮着一油滴P，油滴所受的重力与电场力平衡，当电场力减小时，油滴会向下运动．当电场力增大时，油滴向上加速运动．根据条件分别分析板间场强的变化，判断油滴的电场力变化，即可判断油滴的运动情况．

解答 解：
A、断开S₁后，电容器两板间的电压不变，增大板间距离，由E=$\frac{U}{d}$知场强减小，油滴所受的电场力不变，油滴将向下运动．故A正确．
B、断开S₂后，右侧电路中的电流减小，电容器两板间的电压减小，减小板间距离，由E=$\frac{U}{d}$知场强不一定减小，油滴所受的电场力不一定减小，油滴不一定向下运动．故B错误．
C、断开S₃，电容器的电量不变，由E=$\frac{U}{d}$、C=$\frac{Q}{U}$、C=$\frac{?S}{4πkd}$得 E=$\frac{4πkQ}{?S}$，则知板间场强不变，油滴仍处于静止状态．故C错误．
D、断开S₄后，电容器放电，再增大极板间的距离，由上式知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下做运动．故D正确．
故选：AD．

点评 本题是电容器动态变化分析问题，要结合电路的动态分析，关键要推导出E=$\frac{4πkQ}{?S}$，知道只改变板间距离时板间场强不变．