Question

7．如圖所示，兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器，極板N與靜電計(jì)相連，極板M與靜電計(jì)的外殼均接地．用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U．在兩板相距一定距離d時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度．在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，保持帶電量Q不變，下面的操作中將使靜電計(jì)指針張角變小的是（　�。�

• A． 僅將M板向上平移
• B． 僅將M板向下平移
• C． 僅將M板向左平移
• D． 僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）

Answer 1

分析 由題意，電容器所帶電量Q保持不變，靜電計(jì)指針張角變小，板間電勢(shì)差U變小，由C=$\frac{Q}{U}$分析電容C如何變化，根據(jù)C=$\frac{εS}{4πkd}$進(jìn)行分析．

解答 解：AB、電容器的M板通過大地與靜電計(jì)的金屬外殼連接，右邊的N板與靜電計(jì)指針相連，兩板之間電壓越高，靜電計(jì)的指針張角越大．在電荷量不變時(shí)，張角變小即電壓$U=\frac{Q}{C}$變小，可判斷電容變大，而平行板電容器電容C=$\frac{εS}{4πkd}$，M板上移或者M(jìn)板下移都使正對(duì)面積S變小，電容C變小，電壓升高靜電計(jì)張角變大，故A、B錯(cuò)誤；
C、M板向左平移，兩板之間的距離d變大，電容變小，電壓升高，靜電計(jì)張角變大，故C錯(cuò)誤；
D、僅在M、N之間插入云母板（介電常數(shù)大于1）而空氣的介電常數(shù)等于1即電容C變大，電壓降低，靜電計(jì)張角變小，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)變化問題，關(guān)鍵要抓住不變量，根據(jù)電容的定義式和決定式進(jìn)行分析．