题目内容
【题目】如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)使电容器带电后与电源断开
①上移左极板,可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_________
A.使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电压的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
(3)根据实验探究的结果,石室中学的同学们提出了一下几个问题。请判断以下几种情况下,平行板电容器的电容如何变化:
①如图所示,使两板绕过A点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°时,电容器的电容 _______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
②如图所示,AB为两极板的垂直平分线,使上极板绕A点,下极板绕B点(垂直于纸面)旋转极小角度时(可以近似认为正对面积不发生变化),电容器的电容________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
③经查阅资料发现,若把导体C放入平行板电容器中,导体内部合场强为0,则放入导体C之后,电容器的电容_______(选填 “变大”、“变小”或“不变”);
【答案】 变大 变小 变小 B 不变 变大 变大
【解析】(1)①根据电容的决定式知,上移左极板,正对面积S减小,则电容减小,根据知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大.
②根据电容的决定式 知,将极板间距离减小时,电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.
③根据电容的决定式知,两板间插入一块玻璃,电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.
(2)使用静电计的目的是测量电容器电压的变化情况,故B正确;
(3)①使两板绕过A点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°时,电容器的正对面积不变,板间距离也不变,由公式,知电容器的电容也不变;
② AB为两极板的垂直平分线,使上极板绕A点,下极板绕B点(垂直于纸面)旋转极小角度时(可以近似认为正对面积不发生变化),但板间距离减小,由公式知电容器的电容变大
③若把导体C放入平行板电容器中,导体内部合场强为0,则放入导体C之后,相当于板间距离减小,由公式知电容器的电容变大。
综上所述本题答案是:(1). 变大 、变小 、变小 (2)B (3) 不变 、 变大、 变大