Question

如图所示，平行板电容器充电后，在其正中P点处有一个带电微粒恰好能保持静止状态．用什么方法能使该带电微粒仍在原处保持静止，且电势能增加？（　　）

A．K闭合，将上极板M 接地，下移N

B．K闭合，将下极板N 接地，左移M

C．K断开，将上极板M 接地，下移M

D．K断开，将下极板N 接地，上移N

Answer 1

分析：保持K闭合时电容板间电压保持不变．充电后将K断开后电容器的电量保持不变，根据推论，板间场强不变．根据公式E=

E

d

分析板间场强的变化，判断能否使带电微粒运动．并判断电势能的变化．

解答：解：A、K闭合，保持K闭合时，下移N，板间距离d增大，根据公式E=

U

d

分析得知，板间场强减小，带电微粒受到的电场力减小，微粒将向下加速运动．不符合题意．故A错误．
B、K闭合，保持K闭合时，左移N，板间距离d不变，电容减小，根据公式E=

U

d

分析得知，板间场强不变，带电微粒受到的电场力不变，仍处于静止状态．P点的电势不变，微粒的电势能不变．不符合题意．故B错误．
C、K断开，将上极板M，下移M，根据推论E=

4πkQ

?S

，可知，E不变，微粒所受的电场力不变，仍处于静止，由U=Ed知，P与M的电势差减小，M的电势为零，P点的电势低于M的电势，则知P点的电势升高，微粒带负电，则知微粒的电势减小．故C错误．
D、K断开，将上极板M，下移N，根据推论E=

4πkQ

?S

，可知，E不变，微粒所受的电场力不变，仍处于静止，由U=Ed知，P与N的电势差减小，N的电势为零，P点的电势高于N的电势，则知P点的电势降低，微粒带负电，则知微粒的电势增加．故D正确．
故选D

点评：本题是电容器动态变化分析的问题，根据决定电容的三个因素和电容的定义式相结合进行分析．