题目内容
12.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )A. | 保持S不变,增大d,则θ变大 | |
B. | 保持S不变,增大d,则θ不变 | |
C. | 保持d不变,减小S,则θ变大 | |
D. | 保持S、d均不变,插入电介质,则θ变大 |
分析 静电计测定电容器极板间的电势差,电势差越大,指针的偏角越大.根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况,由于极板所带电荷量不变,再由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析板间电势差的变化,即可再确定静电计指针的偏角变化情况.
解答 解:A、B、根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知,电容与极板间距离成反比,当保持S不变,增大d时,电容减小,电容器的电量Q不变,由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析可知板间电势差增大,则静电计指针的偏角θ变大;反之,保持S不变,减小d,则θ减小.故A正确,B错误.
C、根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知,电容与极板的正对面积成正比,当保持d不变,减小S时,电容减小,电容器极板所带的电荷量Q不变,则由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析可知板间电势差增大,静电计指针的偏角θ变大;故C正确;
D、保持S、d均不变,插入电介质,电容C质大,因电量不变,则U减小,故偏角将减小;故D错误;
故选:AC.
点评 本题是电容动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是掌握电容的两个公式:电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$和C=$\frac{Q}{U}$.
练习册系列答案
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