Question

【題目】如圖所示，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負極相連，一帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，當開關閉合時，小球處于靜止狀態(tài)．若剪斷輕繩，小球在運動過程中沒有與電容器的兩極板發(fā)生碰撞，則下列判斷正確的是（ ）

A.保持開關閉合，剪斷輕繩的同時，將左極板緩慢上移，小球在運動過程中可能會與電容器的兩極板發(fā)生碰撞

B.保持開關閉合，將左極板緩慢左移，小球所受電場力減小，輕繩的拉力亦減小

C.斷開開關，剪斷輕繩的同時，將右極板緩慢上移，小球在運動過程中一定不會與電容器的兩極板發(fā)生碰撞

D.斷開開關，將右極板緩慢右移，小球所受電場力與輕繩的拉力均不改變

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．開關閉合，小球處于靜止狀態(tài)，對此時的小球進行受力分析，小球受重力、電場力和輕繩的拉力，處于平衡狀態(tài)．當剪斷輕繩時，小球沿電場力與重力的合力方向(即輕繩的反向延長線)做勻加速直線運動，小球與極板不發(fā)生碰撞，則如圖所示的虛線與兩極板不相交．A選項中開關閉合，極板的間距不變，由,可知極板間的電場強度不變，小球受力不變，剪斷輕繩后，小球仍然沿圖中虛線做勻加速直線運動，一定不會與極板碰撞，故A錯誤；

B．開關閉合，極板間電壓U不變，極板間距d增大，由，可知極板間的電場強度減小，小球受電場力減小，由上圖解三角形可知，輕繩的拉力必定減小，故B正確；

C．斷開開關，極板所帶電荷量Q不變，由與

可得

右極板上移，極板間正對面積S減小，電場強度E增大，則電場力與重力的合力方向必定在上圖虛線的基礎上上移，與左極板可能相交，即可能與極板碰撞，故C錯誤；

D．由

可知，電場強度不變，即小球所受電場力和輕繩所受拉力均不變，選項D正確．