Question

18．如图所示，平行板电容器与电源连接，电容器下极板接地；两极板间电导播看作匀强电场，在两极板间O点处固定一带正电的粒子，闭合开关后，粒子的电势能为E_p．下列操作中可使粒子的电势能增大的有（　　）

• A． 保持开关闭合，将上极板向上平移一小段距离
• B． 保持开关闭合，将上极板向下平移一小段距离
• C． 断开开关，将上极板向上平移一小段距离
• D． 断开开关，将上极板向右平移一小段距离

Answer 1

分析 明确电容器的状态，当开关保持接通状态时，两板间的电势差不变，根据E=$\frac{U}{d}$可明确电场强度的变化，则可分析O点与下极板间的电势差变化，从而明确电势能变化；
当开关断开后，电容上的电量不变，根据电容的变化可明确电势差的变化；从而明确电势能的变化；要注意当只改变两板间的距离时，板间场强不变这一规律的应用．

解答 解：A、保持开关闭合，将上极板向上平移一段距离后，两板间距离增大，则场强E减小，由于O与下极板的距离不变，则O与下极板间的电势差减小，则可知粒子的电势能减小；故A错误；
B、保持开关闭合，将上极板向下平移一段距离后，两板间距离减小，则场强E增大，由于O与下极板的距离不变，则O与下极板间的电势差增大，则可知粒子的电势能增大；故B正确；
C、断开开关时，两板上的电量不变，将上极板向上平移一小段距离时，两板间的场强不变，故O与下极板间的电势差不变，故粒子的电势能不变；故C错误；
D、断开开关，将上极板右移时，正对面积减小，则由C=$\frac{?s}{4πkd}$可知电容减小，因电量不变，则由Q=UC可知，电势差增大；则可知粒子的电势能增大；故D正确；
故选：BD．

点评 本题考查电容器的动态分析问题，注意正确应用电容器的决定式及定义式；并注意电势与场强的关系的应用，同时明确电势能E_P=φq的应用．