题目内容
【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_________。
【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。