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。

考查要点：本题主要考查电容器中电场的分布、电介质对电场的影响，以及带电质点在电场中的受力平衡问题。

解题核心思路：

1. 电介质的作用：电介质插入电容器会改变电容，进而影响电场强度。当电介质被抽去时，总电容减小，而电荷量恒定，导致电压升高，电场强度增大。
2. 受力平衡分析：质点在空气区域平衡时，电场力与重力平衡。当电场强度变化后，需重新比较电场力与重力的大小关系，判断质点的运动方向。

破题关键点：

• 电容与电压的关系：电荷量恒定时，电容减小会导致电压升高。
• 电场强度的变化：电压升高使电场强度增大，导致电场力超过重力，质点向上运动。

电场强度的分析

1. 初始状态（有电介质）：

   • 电容器两极板带恒定电荷，电介质占一半空间，空气占另一半。
   • 电介质的存在使总电容增大，电压较低。此时，空气区域的电场强度为 $E_0$，满足平衡条件：
     $qE_0 = mg$

2. 抽去电介质后：

   • 总电容减小，但电荷量 $Q$ 恒定，根据 $Q=CV$，电压 $V$ 升高。
   • 电场强度 $E = \frac{V}{d}$，因此新的电场强度 $E' > E_0$。

受力分析

• 抽去电介质后，质点所在处的电场力变为：
  $F = qE'$
• 因为 $E' > E_0$，所以 $F > mg$，电场力方向向上，质点将向上运动。