Question

如圖，平行板電容器經(jīng)開關(guān)K與電池連接，a處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷．K是閉合的，U_a表示a點(diǎn)的電勢，f表示點(diǎn)電荷受到的電場力．現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則（ ）

A．U_a變大，f變大
B．U_a變大，f變小
C．U_a不變，f不變
D．U_a不變，f變小

Answer 1

【答案】分析：要求a點(diǎn)的電勢如何變化，首先要確定電勢為0的位置即零電勢點(diǎn)，由于電容與電源相連故兩極板之間的電壓不變，而兩極板之間的距離增大，故兩極板之間的電場強(qiáng)度減小，所以Aa之間的電勢差減小，所以aB之間的電壓增大．由于兩極板之間的場強(qiáng)減小故試探電荷所受的電場力減小．
解答：解：由于開關(guān)K閉合，且電容器兩極板始終與電源的兩極相連，故電容器兩極板之間的電壓U_AB保持不變．隨B極板下移兩極板之間的距離增大，根據(jù)E=可知兩極板之間的電場強(qiáng)度E減小，由于U_Aa=Eh_Aa，由于電場強(qiáng)度E減小，故U_Aa減小，由于U_AB=U_Aa+U_aB，所以U_aB增大，由題圖可知電源的負(fù)極接地，故B極板接地，所以B板的電勢為0即U_B=0，又U_aB=U_a-U_B，所以U_a=U_aB增大．而點(diǎn)電荷在a點(diǎn)所受的電場力f=qE，由于E減小，所以電場力f減小．故B正確．故選B．
點(diǎn)評：本題難度較大，涉及知識面大，需要認(rèn)真分析．方法是：先找不變量（U_AB），再找容易確定的物理量（E和U_Aa），最后求出難以確定的量（確定U_aB不能用U_aB=Eh_aB，因?yàn)镋和h_aB一個變大另一個變小）．