Question

16．如图所示，C₁为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，M和N为两水平放置的平行金属板，当金属板带上一定电荷以后，两板间的一带电小球P处于静止状态．已知M板与b板用导线相连，N板接地，在以下方法中，能使P向上运动的是（　　）

• A． 缩小ab间的距离
• B． 增大MN间的距离
• C． 取出ab两极板间的电介质
• D． 换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质

Answer 1

分析 题中电容器ab与平行金属板MN并联，电势差相等，根据左边电容器的电容的变化得出平行金属板两端的电势差变化，从而得出电场强度的变化，判断P粒子的运动情况．

解答 解：A、缩小a、b间的距离，根据C=$\frac{?s}{4πkd}$，则电容增大，Q不变，ab端的电势差U=$\frac{Q}{C}$，知电势差减小，所以MN两端的电势差减小，电场强度减小，则电场力变小，则会向下运动．故A错误．
B、增大M、N间的距离，因为ab间的电势差不变，M、N间的电势差不变，知电场强度减小，电场力减小，所以向下运动．故B错误．
C、取出a、b两极板间的电介质，根据C=$\frac{?s}{4πkd}$，则电容减小，Q不变，ab端的电势差U=$\frac{Q}{C}$，知电势差增大，所以MN两端的电势差增大，电场强度增大，则电场力变大，所以向上运动．故C正确．
D、换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质，根据C=$\frac{?s}{4πkd}$，则电容增大，Q不变，ab端的电势差U=$\frac{Q}{C}$，知电势差减小，所以MN两端的电势差减小，电场强度减小，则电场力变小，所以向下运动．故D错误．
故选：C．

点评 本题综合了电路、电容的知识，综合性较强；是通过平衡条件的考查转移到电容器动态分析的一个考查，需要认真推敲一下．