一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一负点电荷(电量很小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间电场强度,U表示负极板电势,ε表示正点电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则(  )A. E变大,U降低B. E不变,U升高C. U升高,ε减小D. U升高,ε增大

问题描述:

一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一负点电荷(电量很小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间电场强度,U表示负极板电势,ε表示正点电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则(  )
A. E变大,U降低
B. E不变,U升高
C. U升高,ε减小
D. U升高,ε增大

A、平行板电容器充电后与电源断开,电容器的电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置,板间距离减小,由推论公式E=

4πkQ
ɛS
,分析得到板间场强不变,电容C增大,而电量Q不变,由公式U=
Q
C
分析得到板间电压U减小.由于负极板的电势比正极板低,则负极板电势升高.故A错误,B正确.
C、根据U=Ed,E不变,P点到正极板的距离减小,则正极板与P点的电势差减小,正极板电势为零,P点的电势比正极板低,则P点的电势升高,正电荷在P点的电势能ε增大.故C错误,D正确.
故选:BD.
答案解析:平行板电容器充电后与电源断开后,电容器的电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置,板间距离减小,电容增大.由推论公式E=
4πkQ
ɛS
,分析板间场强E的变化情况.由公式U=
Q
C
分析板间电压的变化.
考试点:电容;电势能.
知识点:本题是电容器的动态变化分析问题,难点是确定P点与负极板的电势变化,往往根据电势差及电势高低分析电势的变化.