Question

如圖所示，平行板電容器充電后，在其正中P點處有一個帶電微粒恰好能保持靜止狀態．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，根據推論，板間場強不變．根據公式E=

E

d

分析板間場強的變化，判斷能否使帶電微粒運動．并判斷電勢能的變化．

解答：解：A、K閉合，保持K閉合時，下移N，板間距離d增大，根據公式E=

U

d

分析得知，板間場強減小，帶電微粒受到的電場力減小，微粒將向下加速運動．不符合題意．故A錯誤．
B、K閉合，保持K閉合時，左移N，板間距離d不變，電容減小，根據公式E=

U

d

分析得知，板間場強不變，帶電微粒受到的電場力不變，仍處于靜止狀態．P點的電勢不變，微粒的電勢能不變．不符合題意．故B錯誤．
C、K斷開，將上極板M，下移M，根據推論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點的電勢低于M的電勢，則知P點的電勢升高，微粒帶負電，則知微粒的電勢減小．故C錯誤．
D、K斷開，將上極板M，下移N，根據推論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點的電勢高于N的電勢，則知P點的電勢降低，微粒帶負電，則知微粒的電勢增加．故D正確．
故選D

點評：本題是電容器動態變化分析的問題，根據決定電容的三個因素和電容的定義式相結合進行分析．