题目内容
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?( )
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=
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.
E |
d |
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=
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=
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=
,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=
,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
U |
d |
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 |
C、K断开,将上极板M,下移M,根据推论E=
4πkQ |
?S |
D、K断开,将上极板M,下移N,根据推论E=
4πkQ |
?S |
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.
练习册系列答案
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如图所示,平行板电容器中间充有电介质,现要使此电容器的电容增大,下列措施中正确的是( )
A、将电介质从电容器中抽出 | B、增大两极板间的距离 | C、减小两极板间的距离 | D、减小极板间的正对面积 |