Question

【题目】如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都通过导线接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置。给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度。若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两板板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），插入后金属板P内部的电场强度大小为_________。

Answer 1

【答案】 变大 变大 变小 变小 0

【解析】只将板间距离d增大，由电容的决定式C=S/4πkd分析得知，电容减小，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U增大，静电计指针张角变大；

只将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积S，由电容的决定式C=S/4πkd分析得知，电容减小，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U增大，静电计指针张角变大；

若在两板板间插入云母片，且保持其他条件不变，由电容的决定式C=S/4πkd分析得知，电容增大，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U减小，静电计指针张角变小；

若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，相当于极板间距减小，由电容的决定式C=S/4πkd分析得知，电容增大，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U减小，静电计指针张角变小；

插入后金属板处于静电平衡状态，所以P内部的电场强度处处为零。