Question

4．如圖所示是探究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置．
①關(guān)于此實(shí)驗(yàn)裝置中的靜電計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是BC．（選填選項(xiàng)前面的字母）
A．靜電計(jì)指針張角的大小反映了平行板電容器所帶電荷量的多少
B．靜電計(jì)指針張角的大小反映了平行板電容器兩板間電壓的大小
C．靜電計(jì)的外殼與A板相連接后可不接地
D．可以用量程為3V的電壓表替代靜電計(jì)
②讓平行板電容器正對(duì)的兩極板帶電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度．不改變A、B兩板所帶電荷量，且保持兩板在豎直平面內(nèi)．現(xiàn)要使靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變大，下列做法中可行的是AB．（選填選項(xiàng)前面的字母）
A．保持B板不動(dòng)，A板向上平移
B．保持B板不動(dòng)，A板向左平移
C．保持B板不動(dòng)，A板向右平移
D．保持A、B兩板不動(dòng)，在A、B之間插入一塊絕緣介質(zhì)板．

Answer 1

分析 靜電計(jì)是測(cè)量電壓的儀器，根據(jù)張角可以得出兩板間的電壓高低；根據(jù)靜電計(jì)的原理可知其使用方法．
如圖，平行板電容器帶電后電量幾乎不變，根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析電容的變化，再由電容的定義式分析板間電壓的變化，確定靜電計(jì)指針張角的變化．

解答 解：（1）AB、靜電計(jì)是定性反映電壓高低的儀器，不能發(fā)映了平行板電容器的電荷量的多少，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、靜電計(jì)測(cè)量的是兩板間的電壓高低，可以直接將A板與電容器外殼相接，不需要都接地，故C正確；
D、靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必須有電流通過(guò)時(shí)，指針才偏轉(zhuǎn)，故不能用電壓表代替靜電計(jì)，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．
（2）A、保持B板不動(dòng)，A板向上平移，減小兩極板的正對(duì)面積S時(shí)，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析可知電容C減小，而電容器的電量Q不變，則由C=$\frac{Q}{U}$得到，板間電壓U增大，靜電計(jì)的指針偏角變大．故A正確．
B、保持B板不動(dòng)，A板向左平移，使兩極板遠(yuǎn)離一些時(shí)，板間距離d增大，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析可知電容C減小，而電容器的電量Q不變，則由C=$\frac{Q}{U}$得到，板間電壓U增大，靜電計(jì)的指針偏角變大，故B正確；
C、保持B板不動(dòng)，A板向右平移，使兩極板靠近一些時(shí)，板間距離d減小，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析可知電容C增大，而電容器的電量Q不變，則由C=$\frac{Q}{U}$得到，板間電壓U減小，靜電計(jì)的指針偏角變�。�故C錯(cuò)誤．
D、保持A、B兩板不動(dòng)，在兩極板間插入一塊絕緣介質(zhì)板時(shí)，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析可知電容C增大，而電容器的電量Q不變，則由C=$\frac{Q}{U}$得到，板間電壓U減小，靜電計(jì)的指針偏角變�。�故D錯(cuò)誤．
故選：①BC；②AB．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，正確掌握靜電計(jì)的使用方法．
對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，常常是電容的決定式和定義式結(jié)合分析，抓住不變量是分析的基礎(chǔ)．