题目内容
4.(1)如图所示为研究平行板电容器电容的实验.电容器充电后与电源断开,电量Q 将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的电势差.在常见的电介质中,由于空气的介电常数是最小的,当极板间插入其它的电介质板时,电容器的电容将增大(填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角将减小.(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)连接在电源两极板上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,电容器的电容C将增大,带电量Q将增大,电势差U将不变,极板间的电场强度E 将增大.(填“增大”、“减小”或“不变”)
分析 平行板电容器充电后与电源断开,极板上的电荷量不变;平行板电容器的电容C=$\frac{?s}{4πkd}$,根据题目中各量的变化可判断电容的变化,由C=$\frac{Q}{U}$ 可得出电压的变化,即可得出偏角的变化;由U=Ed可得出场强的变化.
解答 解:(1)电容器充电后与电源断开,电量Q保持不变;静电计可以测量电容器的电势差;
当插入介质时,?增大,由C=$\frac{?s}{4πkd}$ 可知电容将增大;由U=$\frac{Q}{C}$ 可知,两板间的电势差减小,静电计指针偏角减小;
(2)若将两板间的距离减小,则由C=$\frac{?s}{4πkd}$ 可知,电容增大;
连接在电源两极板上的平行板电容器,因电势差不变,则电量将增大;
由E=$\frac{U}{d}$ 可知,E=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{?s}$,因电量Q增大,故场强增大;
故答案为:(1)电势差,增大,减小;(2)增大,增大,不变,增大.
点评 平行板电容器的动态分析要注意两大类问题,若通电后断开,则电容器两板上的电量不变;而保持与电源相连,则两极板上的电压不变;
同时要注意当通电后断开后,只改变距离,则电容内部的场强不变.
练习册系列答案
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