Question

如圖所示，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒．電鍵閉合后，該微粒恰好能保持靜止．現(xiàn)將電鍵斷開(kāi)，能使該帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)打到上極板的做法是（　�。�

A．上移上極板M

B．上移下極板N

C．左移上極板M

D．在N板上方緊貼N板插入一塊玻璃（介電常數(shù)增大）

Answer 1

分析：充電后將K斷開(kāi)后電容器的電量保持不變，根據(jù)電容定義公式C=

Q

U

、平行板電容器的決定公式C=

εS

4πkd

、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系公式U=Ed推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式進(jìn)行分析討論．

解答：解：開(kāi)始時(shí)，電鍵閉合，微粒保持靜止，電場(chǎng)力和重力平衡；電鍵斷開(kāi)后，電容器的電量保持不變，要使微粒向上運(yùn)動(dòng)，需要增加電場(chǎng)力，即要增加電場(chǎng)強(qiáng)度；
根據(jù)電容定義公式C=

Q

U

、平行板電容器的決定公式C=

εS

4πkd

、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系公式U=Ed得到：
E=

4πkQ

εS

；
A、B、根據(jù)E=

4πkQ

εS

，場(chǎng)強(qiáng)與極板間距d無(wú)關(guān)，故A、B均錯(cuò)誤；
C、根據(jù)E=

4πkQ

εS

，左移上極板M，兩個(gè)極板的正對(duì)面積S減小，故電場(chǎng)強(qiáng)度變大，電場(chǎng)力變大，故微粒向上加速，故C正確；
D、根據(jù)E=

4πkQ

εS

，在N板上方緊貼N板插入一塊玻璃，介電常數(shù)增大，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電場(chǎng)力減小，故微粒向下加速，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式進(jìn)行討論，明確電鍵斷開(kāi)后電容器帶電量不變是切入點(diǎn)．