Question

兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對水平放置，構成一個平行板電容器，將兩金屬板分別與電源兩極相連接，如圖所示．閉合開關S達到穩定后，在兩板間有一帶電液滴p恰好處于靜止狀態．下列判斷正確的是（　　）

A．保持開關S閉合，減小兩板間的距離，液滴向上運動

B．保持開關S閉合，減小兩板間的距離，液滴向下運動

C．斷開開關S，減小兩板間的距離，液滴向上運動

D．斷開開關S，減小兩板間的距離，液滴向下運動

Answer 1

分析：當平行板電容器充電穩定后，兩板間存在勻強電場，則帶電液滴在電場力與重力共同作用下處于靜止狀態．當開關閉合后兩板板間的電壓不變，當變化極板間距，從而改變電容器的電容，導致極板間的電場強度發生變化，最終使得液滴狀態發生變化；當而開關斷開后，兩極板的電量不變，當變化極板間距，從而改變電容器的電容，但極板間的電場強度卻不變化，從而確定液滴是否會運動．

解答：解：A、當保持開關S閉合，則兩極板間的電壓不變．若減小兩板間的距離，則導致平行板電容器的電容增大，從而導致電容器的電量增多，因此兩板間的電場強度增加，所以電場力大于重力，出現液滴向上運動．故A正確；
B、當保持開關S閉合，則兩極板間的電壓不變．若減小兩板間的距離，則導致平行板電容器的電容增大，從而導致電容器的電量增多，因此兩板間的電場強度增加，所以電場力大于重力，出現液滴向上運動．故B錯誤；
C、當斷開開關S，則兩極板間的電量不變．若減小兩板間的距離，則導致平行板電容器的電容增大，從而導致電容器的電壓減小．由于極板的電量、正對面積及電介質均沒變，所以兩板間的電場強度仍不變，因此電場力仍等于重力，則液滴仍處于靜止狀態．故C錯誤；
D、當斷開開關S，則兩極板間的電量不變．若減小兩板間的距離，則導致平行板電容器的電容增大，從而導致電容器的電壓減�。�由于極板的電量、正對面積及電介質均沒變，所以兩板間的電場強度仍不變，因此電場力仍等于重力，則液滴仍處于靜止狀態．故D錯誤；
本題選正確的，故選：A

點評：電容器的電容由兩板間距、正對面積與電介質決定；而兩板間的電場強度則由電容器的電量、電介質及正對面積決定．當開關斷開時，電容器的電量不變；而開關閉合時，電容器的電壓卻不變．