如圖所示,平行板電容器與電動勢為
E
的直流電源(內阻不計)連線,下極板接地.一帶電油滴位於電容器中的
P
點且恰好處於平衡狀態.現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,問:
1,電容C、電荷量Q、兩極板的電勢差U、電場強度E怎麼變化?
2,p點的電勢φ怎麼變化?
3,油滴帶正電還是負電?油滴將向上還是向下運動?帶電油滴的電勢能怎麼變化?
4,若換成上接接地,p點的電勢φ怎麼變化?
5、若上接板向下移動,p點的電勢φ怎麼變化?
分析:
1、由於電容器C與直流電源直接相連,所以電容器兩端的電勢差U不變。
2、
3、由於帶電油滴開始時處於平衡狀態,經受力分析油滴受重力mg和電場力F,F向上,而又有電場強度下,所以油滴帶負電;
移動極板後電場強度E變小,由F=qE,所以電場力F變小,所以油滴將向下運動;
當油滴向下運動時,電場力做負功,油滴的電勢能增加。
4、
5、經分析上接板向下移動,兩接板的距離d變小,p點的電勢φ變大。
總結:
條件:平行板電容器兩端的U不變時有口訣
外移:正小負大,與接地無關
(向外移動正接板,電勢變小;向外移動負接板,電勢變大)
內移:正大負小,與接地無關
(向內移動正接板,電勢變大;向內移動負接板,電勢變小)