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15.一平行板电容器,充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正点电荷,电荷量足够小,固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器两极板间的电势差,ε表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示位置,则(  )
A.U不变B.U变小C.ε不变D.E不变

分析 平行板电容器充电后与电源断开后,电荷量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,d减小,通过电容的变化,确定两极板电势差的变化,电场强度的变化,以及P点的电势变化,确定P点电势能的变化.

解答 解:AB、平行板电容器充电后与电源断开后,电荷量Q不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,板间距离d减小,根据C=$\frac{?S}{4πkd}$ 知,电容C增大,根据U=$\frac{Q}{C}$,则板间电势差U变小,故A错误,B正确.
CD、板间场强:E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$,则知电场强度不变.则P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能?不变.故CD正确.
故选:BCD.

点评 本题是电容器动态变化分析问题,是电容的两个公式:C=$\frac{Q}{U}$,C=$\frac{?S}{4πkd}$ 的综合应用.要在理解的基础上,记住:只改变板间距离时,板间场强不变.

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(3)下表为该同学在保持钩码和小盘质量不变、改变小车质量m时,分别得到的小车加速度a与质量m的数据:
实验次数l23456789
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