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精英家教網如圖所示,平行金屬板AB間距為6cm,電勢差UAB=300V(保持不變),將一塊3cm厚的矩形空腔導體放入AB之間,PA為1cm,則兩板正中央一點C的電勢因此而發(fā)生的變化是( 。
A、變?yōu)榱?/td>B、仍為150VC、升高50VD、降低50V
分析:處于電場的導體處于靜電平衡,是個等勢體;當極板放入空腔導體后,極板的等效距離變小,場強變大,求出Q面的電勢;同樣的方法求出不放空腔導體時,C點的電勢,二者進行比較即可.
解答:解:當極板不放空腔導體時,極板間 的場強E=
U
d
=
300
0.06
V /m
=5000V/m
所以C點的電勢為:φc=5000×0.03V=150V
當極板放空腔導體時,極板間的等效距離為3cm,極板間的場強E=
U
d
2
=
30
0.03
V/m
=10000V/m
所以C點的電勢為φc1=10000×0.02V=200V
以上數據分析可知,當放空腔導體時,極板正中央的電勢升高50V,故ABD錯誤,C正確.
故選:C.
點評:解題關鍵明確當平行板電容器放入金屬導體時,極板間的等效距離變短,再利用勻強電場的相關公式求解即可.
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