Question

【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線與靜電計中心桿相接，板M和靜電計的金屬殼都通過導線接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執手柄控制板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”或“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”或“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”或“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”或“變小”），插入后金屬板P內部的電場強度大小為_________。

Answer 1

【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，所以P內部的電場強度處處為零。