Question

如图，平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷．K是闭合的，U_a表示a点的电势，f表示点电荷受到的电场力．现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ）

A．U_a变大，f变大
B．U_a变大，f变小
C．U_a不变，f不变
D．U_a不变，f变小

Answer 1

【答案】分析：要求a点的电势如何变化，首先要确定电势为0的位置即零电势点，由于电容与电源相连故两极板之间的电压不变，而两极板之间的距离增大，故两极板之间的电场强度减小，所以Aa之间的电势差减小，所以aB之间的电压增大．由于两极板之间的场强减小故试探电荷所受的电场力减小．
解答：解：由于开关K闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压U_AB保持不变．随B极板下移两极板之间的距离增大，根据E=可知两极板之间的电场强度E减小，由于U_Aa=Eh_Aa，由于电场强度E减小，故U_Aa减小，由于U_AB=U_Aa+U_aB，所以U_aB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0即U_B=0，又U_aB=U_a-U_B，所以U_a=U_aB增大．而点电荷在a点所受的电场力f=qE，由于E减小，所以电场力f减小．故B正确．故选B．
点评：本题难度较大，涉及知识面大，需要认真分析．方法是：先找不变量（U_AB），再找容易确定的物理量（E和U_Aa），最后求出难以确定的量（确定U_aB不能用U_aB=Eh_aB，因为E和h_aB一个变大另一个变小）．