Question

如圖所示，P、Q為一平行板電容器的兩個豎直放置的金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球，閉合開關S，小球靜止時，懸線偏離豎直方向α角，則有(    )

A．小球一定帶正電

B．若斷開開關S，小球將回到豎直位置

C．若斷開開關S，將P板向上微移，懸線偏角將變大

D．保持開關S閉合，將P板向左微移，懸線拉力將變小

Answer 1

ACD

試題分析：小球受重力mg、線的拉力T和電場力qE，根據共點力平衡條件可知，重力mg和電場力qE的合力F與線的拉力T必定等大反向，其受力示意圖如下圖所示，根據圖中幾何關系有：qE＝mgtanα，T＝F＝qE/sinα，由于電場方向由P板指向Q板，與電場力方向相同，因此小球帶正電，故選項A正確；若斷開開關S，則平行板電容器兩金屬板所帶電量Q不變，兩板間電勢差U不變，因此電場強度E不變，即小球受力不變，因此小球靜止不動，故選項B錯誤；若斷開開關S，將P板向上微移，則平行板電容器兩金屬板所帶電量Q不變，但電容C減小，因此兩板間電勢差U增大，電場強度E增大，因此懸線偏角α將變大，故選項C正確；若保持開關S閉合，則兩板間電勢差U不變，將P板向左微移，則板間距d增大，因此電場強度E減小，因此懸線偏角α將變小，懸線拉力T將變小，故選項D正確。