Question

9．一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为θ，如图所示．下列方法中能使夹角θ减小的是（　　）

• A． 保持开关闭合，使两极板靠近一些
• B． 保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动
• C． 保持开关闭合，使两极板远离一些
• D． 断开开关，使两极板靠近一些

Answer 1

分析 小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．

解答 解：A、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，使两极板靠近一些，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大．故A错误．
B、由于电路中没有电流，极板之间的电势差等于电源的电动势，所以保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动时，极板两端的电压不变，E不变，电场力不变，θ不变．故B错误．
C、保持开关闭合，电容器两端间的电势差不变，使两极板远离一些，板间距离增大，电场强度E减小，小球所受的电场力减小，θ减小．故C正确．
D、断开开关S，电容器所带的电量不变，C=$\frac{?s}{4πkd}$，E=$\frac{U}{d}$=$\frac{Q}{Cd}=\frac{4πkQ}{?s}$．知d变化，E不变，电场力不变，θ不变．故D错误．
故选：C．

点评 解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量．若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变．