Question

18．如图所示，平行板电容器A，B两板电源连接，在两板间形成匀强电场．有一带电液滴P恰好悬停在两板中点．现设法固定液滴后把A，B同向旋转相同的角度，并且保持两板的正对面积不变，则下列说法正确的是 （　　）

• A． 旋转后电容器所带电荷量减小
• B． 旋转后液滴P的电势能变大
• C． 旋转后释放液滴P，液滴仍将悬停在原处
• D． 旋转后释放液滴P，液滴将沿水平方向做匀变速运动

Answer 1

分析 当平行板电容器充电稳定后，两板间存在匀强电场，则带电液滴在电场力与重力共同作用下处于静止状态．当开关闭合后两板板间的电压不变，当变化极板间距，从而改变电容器的电容，导致极板间的电场强度发生变化，最终使得液滴状态发生变化．

解答 解：A、C、当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变．现设法固定液滴后把A，B同向旋转相同的角度，因两板的正对面积不变，则两板间的距离减小，则导致平行板电容器的电容增大，从而导致电容器的电量增多，因此两板间的电场强度增加，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动．故AC错误；
B、由上分析可知，电场强度增大，但两板电压不变，根据E_P=q∅，因此P的电势能不变．故B错误；
D、旋转前释放液滴P，处于平衡状态，则有：mg=qE=q$\frac{U}{d}$；
旋转后释放液滴P，受到电场力与重力，

则有：qE′cosα=q$\frac{U}{d}$=mg；
因此液滴将沿水平方向做匀变速运动，故D正确；
故选：D．

点评 电容器的电容由两板间距、正对面积与电介质决定；而两板间的电场强度则由电容器的电量、电介质及正对面积决定．当开关断开时，电容器的电量不变；而开关闭合时，电容器的电压却不变，同时掌握求解D选项的方法．