Question

如圖所示，平行板電容器充電后，在其正中P點(diǎn)處有一個(gè)帶電微粒恰好能保持靜止?fàn)顟B(tài)．用什么方法能使該帶電微粒仍在原處保持靜止，且電勢能增加？（　�。�

A．K閉合，將上極板M 接地，下移N

B．K閉合，將下極板N 接地，左移M

C．K斷開，將上極板M 接地，下移M

D．K斷開，將下極板N 接地，上移N

Answer 1

分析：保持K閉合時(shí)電容板間電壓保持不變．充電后將K斷開后電容器的電量保持不變，根據(jù)推論，板間場強(qiáng)不變．根據(jù)公式E=

E

d

分析板間場強(qiáng)的變化，判斷能否使帶電微粒運(yùn)動．并判斷電勢能的變化．

解答：解：A、K閉合，保持K閉合時(shí)，下移N，板間距離d增大，根據(jù)公式E=

U

d

分析得知，板間場強(qiáng)減小，帶電微粒受到的電場力減小，微粒將向下加速運(yùn)動．不符合題意．故A錯(cuò)誤．
B、K閉合，保持K閉合時(shí)，左移N，板間距離d不變，電容減小，根據(jù)公式E=

U

d

分析得知，板間場強(qiáng)不變，帶電微粒受到的電場力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)．P點(diǎn)的電勢不變，微粒的電勢能不變．不符合題意．故B錯(cuò)誤．
C、K斷開，將上極板M，下移M，根據(jù)推論E=

4πkQ

?S

，可知，E不變，微粒所受的電場力不變，仍處于靜止，由U=Ed知，P與M的電勢差減小，M的電勢為零，P點(diǎn)的電勢低于M的電勢，則知P點(diǎn)的電勢升高，微粒帶負(fù)電，則知微粒的電勢減小．故C錯(cuò)誤．
D、K斷開，將上極板M，下移N，根據(jù)推論E=

4πkQ

?S

，可知，E不變，微粒所受的電場力不變，仍處于靜止，由U=Ed知，P與N的電勢差減小，N的電勢為零，P點(diǎn)的電勢高于N的電勢，則知P點(diǎn)的電勢降低，微粒帶負(fù)電，則知微粒的電勢增加．故D正確．
故選D

點(diǎn)評：本題是電容器動態(tài)變化分析的問題，根據(jù)決定電容的三個(gè)因素和電容的定義式相結(jié)合進(jìn)行分析．