Question

7．如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．若充电后保持电容器带电量不变．试指出三个图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况．

①正对面积减小时，静电计指针的偏转角度增大；
②板间距离增大时，静电计指针的偏转角度增大；
③插入电介质时，静电计指针的偏转角度减小；
④若在③中插入铝板时，静电计指针的偏转角度减小． （填“增大”、“减小”、“不变”）

Answer 1

分析 静电计测定电容器极板间的电势差，板间的电势差越大，指针偏转角越大．根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 和定义式C=$\frac{Q}{U}$ 结合进行分析．

解答 解：①正对面积减小时，根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$ 得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大．
②板间距离增大时，根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$ 得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大．
③插入电介质时，根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知电容C增大，而电量Q不变，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$ 得知，电容器板间电压减小，所以静电计指针偏角减小．
④若在③中插入铝板时，相当于极板间距减小，可知电容C增大，而电量Q不变，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$ 得知，电容器板间电压减小，所以静电计指针偏角减小．
故答案为：①增大； ②增大； ③减小； ④减小．

点评 对于电容器的动态变化分析问题，抓住电容器的电量不变的基础上，根据电容的两个公式：电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 和定义式C=$\frac{Q}{U}$，结合进行分析．