题目
b+m一大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图所示。当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m、带电量为+q的质点,在极板间的空气区域中处于平衡。此后,若把电介质抽去 ,则该质点[ ]A.保持不动;B.向上运动;C.向下运动;D.是否运动不能确定。

- A.保持不动;
- B.向上运动;
- C.向下运动;
- D.是否运动不能确定。
题目解答
答案
答案:B
解析
步骤 1:分析电介质存在时的电场
在电介质存在时,电容器的电场强度在空气区域和电介质区域是不同的。电介质的存在会使得电场强度在电介质区域减小,而在空气区域保持不变。因此,带电质点在空气区域中受到的电场力与重力平衡,处于静止状态。
步骤 2:分析电介质被抽去后的电场
当电介质被抽去后,电容器的电场强度在两极板间均匀分布,且电场强度增大。由于带电质点在空气区域中,电场强度的增大将导致带电质点受到的电场力大于重力,因此带电质点将向上运动。
步骤 3:确定质点的运动状态
根据上述分析,当电介质被抽去后,带电质点将受到向上的电场力,大于其重力,因此质点将向上运动。
在电介质存在时,电容器的电场强度在空气区域和电介质区域是不同的。电介质的存在会使得电场强度在电介质区域减小,而在空气区域保持不变。因此,带电质点在空气区域中受到的电场力与重力平衡,处于静止状态。
步骤 2:分析电介质被抽去后的电场
当电介质被抽去后,电容器的电场强度在两极板间均匀分布,且电场强度增大。由于带电质点在空气区域中,电场强度的增大将导致带电质点受到的电场力大于重力,因此带电质点将向上运动。
步骤 3:确定质点的运动状态
根据上述分析,当电介质被抽去后,带电质点将受到向上的电场力,大于其重力,因此质点将向上运动。