Question

如圖所示，穿過圓形線框的磁場垂直紙面向外，且均勻增強(qiáng)，線框通過一個(gè)理想二極管連接一個(gè)平行板電容器C，電容器極板之間有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電微粒恰能處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法中正確的是（　　）

A．若用絕緣柄把電容器兩極板的距離稍微拉大一點(diǎn)，帶電微粒向下加速運(yùn)動(dòng)

B．若用絕緣柄把電容器兩極板的距離稍微拉大一點(diǎn)，帶電微粒仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)

C．若用絕緣柄把電容器兩極板稍微錯(cuò)開一點(diǎn)，帶電微粒向上加速運(yùn)動(dòng)

D．若用絕緣柄把電容器兩極板稍微錯(cuò)開一點(diǎn)，帶電微粒仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)

Answer 1

分析：帶電微粒P原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與電場力平衡．保持S閉合，穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓不變，改變板間距離或正對面積時(shí)，電容隨之改變，若電容增大，電容器可以充電；若電容減小，由于二極管的單向?qū)щ娦裕�電容器不能放電�?/div>

解答：解：A、B、穿過線框abcd的磁場垂直紙面向外，且均勻增強(qiáng)，則產(chǎn)生恒定不變的感應(yīng)電動(dòng)勢，由于帶電微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，則重力與電場力相平衡，即qE=mg，而兩板間的電場強(qiáng)度為：E=

U

d

=

4πkQ

?S

．
當(dāng)兩極板的距離稍微拉大一點(diǎn)，則導(dǎo)致電容器的電容減小，若沒有二極管，則電容器的電壓會(huì)減小，因此電容器不會(huì)放電，即電量保持不變，所以兩板間的電場強(qiáng)度也不變，所以帶電微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、D、若用絕緣柄把電容器兩極板稍微錯(cuò)開一點(diǎn)，根據(jù)公式C=

εS

4πkd

，電容器電容減小，因此電容器不會(huì)放電，即電量保持不變，所以兩板間的電場強(qiáng)度也不變，所以帶電微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選BC．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵之處要抓住二極管的單向?qū)щ娦裕�使得電容器不能放電．對于推論E=

4πkQ

?S

，要在理解的基礎(chǔ)上加深記憶．