《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

例2
如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在$P$点的正点电荷，以$E$表示两极板间电场的电场强度，$E_p$表示点电荷在$P$点的电势能，$\theta$表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则()。


A.$\theta$增大，$E$增大，$E_p$增大
B.$\theta$增大，$E$增大，$E_p$减小
C.$\theta$减小，$E$不变，$E_p$增大
D.$\theta$减小，$E$不变，$E_p$减小
错解　A或B或C
错因分析　对平行板电容器动态分析不熟练，对$P$点电势及电势能变化分析出错。
正解　D
解析　电容器电荷量不变，下极板向上移动时，两极板间的距离减小，根据$C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d}$可知，电容$C$增大，则根据$Q = CU$可知，电压$U$减小，故静电计指针偏角$\theta$减小；两极板间的电场强度$E = \frac{U}{d} = \frac{Q}{C d} = \frac{4\pi k Q}{\varepsilon_r S}$，因此电场强度与两极板间距离无关，即电场强度不变；根据$U = Ed$，$P$点与下极板间的距离减小，下极板电势为零，则$P$点的电势降低，根据$E_p = \varphi q$可知，正点电荷在$P$点的电势能减小，故选项 D 正确。

答案： D

例1 2024·辽宁卷
某种不导电溶液的相对介电常数$\varepsilon_{r}$与浓度$C_{m}$的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关$S$后,若降低溶液浓度,则()。


A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为$M\longrightarrow N$

答案： AD