Question

10．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α．在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是（　　）

• A． 取出a、b两极板间的电介质
• B． 换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
• C． 缩小a、b间的距离
• D． 加大a、b间的距离

Answer 1

分析 题中电容器ab与平行金属板PQ并联，电压相等，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$和C=$\frac{Q}{U}$，判断电容器ab板间电压如何变化，由$E=\frac{4πKQ}{εS}$分析PQ间场强如何变化．

解答 解：P和b总的Q不变，又悬线的偏角α变大，则两板间的电压变大；对P分析，C=$\frac{Q}{U}$，P板的电荷量增多；所以b板的电荷量减少，所以C=$\frac{Q}{U}$，知电容减小；
AB、由上述分析可知，电容器C的电容减少；根据$E=\frac{4πKQ}{εS}$知取出a、b两极板间的电介质能满足条件，而换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质则错误．故A正确，B错误；
CD、由上述分析可知，电容器C的电容减少，而再由C=$\frac{εS}{4πkd}$得到a、b间的距离增大，故C错误，D正确．
故选：AD

点评 本题是电容器的动态变化分析问题，是C=$\frac{εS}{4πkd}$、C=$\frac{Q}{U}$和$E=\frac{4πKQ}{εS}$的综合应用，关键要抓住电容器的电压变化．