Question

16．如圖所示，C₁為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地，M和N為兩水平放置的平行金屬板，當(dāng)金屬板帶上一定電荷以后，兩板間的一帶電小球P處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知M板與b板用導(dǎo)線相連，N板接地，在以下方法中，能使P向上運(yùn)動(dòng)的是（　�。�

• A． 縮小ab間的距離
• B． 增大MN間的距離
• C． 取出ab兩極板間的電介質(zhì)
• D． 換一塊形狀大小相同，介電常數(shù)更大的電介質(zhì)

Answer 1

分析 題中電容器ab與平行金屬板MN并聯(lián)，電勢(shì)差相等，根據(jù)左邊電容器的電容的變化得出平行金屬板兩端的電勢(shì)差變化，從而得出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，判斷P粒子的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：A、縮小a、b間的距離，根據(jù)C=$\frac{?s}{4πkd}$，則電容增大，Q不變，ab端的電勢(shì)差U=$\frac{Q}{C}$，知電勢(shì)差減小，所以MN兩端的電勢(shì)差減小，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則電場(chǎng)力變小，則會(huì)向下運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．
B、增大M、N間的距離，因?yàn)閍b間的電勢(shì)差不變，M、N間的電勢(shì)差不變，知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電場(chǎng)力減小，所以向下運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、取出a、b兩極板間的電介質(zhì)，根據(jù)C=$\frac{?s}{4πkd}$，則電容減小，Q不變，ab端的電勢(shì)差U=$\frac{Q}{C}$，知電勢(shì)差增大，所以MN兩端的電勢(shì)差增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力變大，所以向上運(yùn)動(dòng)．故C正確．
D、換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)，根據(jù)C=$\frac{?s}{4πkd}$，則電容增大，Q不變，ab端的電勢(shì)差U=$\frac{Q}{C}$，知電勢(shì)差減小，所以MN兩端的電勢(shì)差減小，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則電場(chǎng)力變小，所以向下運(yùn)動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合了電路、電容的知識(shí)，綜合性較強(qiáng)；是通過平衡條件的考查轉(zhuǎn)移到電容器動(dòng)態(tài)分析的一個(gè)考查，需要認(rèn)真推敲一下．