一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是( )A. B. C. D.
问题描述:
一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答
A、当负极板右移时,d减小,由C=
可知,C与x图象不能为一次函数图象!故A错误;ɛs 4πk(d-x)
B、由U=
可知,U=Q C
Q,则E=4πkd ɛS
=U d
,故E与d无关,故B错误;4πkQ ɛs
C、因负极板接地,设P点原来距负极板为l,则P点的电势φ=E(l-l0);故C正确;
D、电势能E=φq=Eq(l-l0),不可能为水平线,故D错误;
故选:C.
答案解析:由题意可知电量不变,由平行板电容器的决定式可知电容的变化;由定义式可得出两端电势差的变化;再由U=Ed可知E的变化,进而判断势能的变化.
考试点:电容器的动态分析.
知识点:本题考查电容器的动态分析,由于结合了图象内容,对学生的要求更高了一步,要求能根据公式得出正确的表达式,再由数学规律进行分析求解.