Question

2．如图所示，把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上，现进行下列四部操作：（1）合上S；（2）在两板中央插上厚为$\frac{d}{2}$的金属板；（3）打开S；（4）抽出金属板．则此时电容器两极板间电势差为（　　）

• A． 0 V
• B． 10 V
• C． 5 V
• D． 20 V

Answer 1

分析 断开电源后电量不变，抽出电介质导致C变小，由C=$\frac{Q}{U}$，右判断U的变化．

解答 解：步骤（2）结束时，设电量为Q，电压为U，故U=10V；
打开S后，电量不变，抽出金属板可以等效为极板间距增加为2倍，根据公式C=$\frac{εS}{4πkd}$，电容减小为$\frac{1}{2}$；
由C=$\frac{Q}{U}$可知电压增加为2倍，即U′=2U=20V；
故选：D．

点评 本题是电容器的动态分析问题，关键明确电键闭合时，电压等于电源的电动势；电键断开后，电容器的带电量不变．