【題目】如圖所示為研究決定平行板電容器電容因素的實驗裝置。兩塊相互靠近的等大正對平行金屬平板M、N組成電容器,板N固定在絕緣座上并通過導(dǎo)線與靜電計中心桿相接,板M和靜電計的金屬殼都通過導(dǎo)線接地,板M上裝有絕緣手柄,可以執(zhí)手柄控制板M的位置。給電容器充上一定的電荷,靜電計指針張開一定角度。若僅將兩極板間的距離增大,則靜電計指針的偏角將_________(選填變大”、“不變變小);若僅將M沿平行板面方向移動一段距離以減小兩極板間的正對面積,則靜電計指針的偏角將_________(選填變大”、“不變變小);若在兩板板間插入云母片,且保持其他條件不變,則靜電計指針的偏角將_________(選填變大”、“不變變小);若在兩極板間插入一塊不與兩板接觸的厚金屬板P,且保持其他條件不變,則靜電計指針偏角將_________(選填變大”、“不變變小),插入后金屬板P內(nèi)部的電場強度大小為_________。

【答案】 變大 變大 變小 變小 0

【解析】只將板間距離d增大,由電容的決定式C=S/4πkd分析得知,電容減小,電量Q不變,則由C=Q/U分析得到板間電勢差U增大,靜電計指針張角變大;

只將M沿平行板面方向移動一段距離以減小兩極板間的正對面積S,由電容的決定式C=S/4πkd分析得知,電容減小,電量Q不變,則由C=Q/U分析得到板間電勢差U增大,靜電計指針張角變大

若在兩板板間插入云母片,且保持其他條件不變,由電容的決定式C=S/4πkd分析得知,電容增大,電量Q不變,則由C=Q/U分析得到板間電勢差U減小,靜電計指針張角變小

若在兩極板間插入一塊不與兩板接觸的厚金屬板P,且保持其他條件不變,相當于極板間距減小,由電容的決定式C=S/4πkd分析得知,電容增大,電量Q不變,則由C=Q/U分析得到板間電勢差U減小,靜電計指針張角變小;

插入后金屬板處于靜電平衡狀態(tài),所以P內(nèi)部的電場強度處處為零。

練習冊系列答案
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(2)A、B兩點的電勢差,哪一點電勢高?

(3)在這一過程中,電荷的電勢能怎樣變化?

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