题目内容
6.下面三个图为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验,请将正确的结论填在横线上.两平行板之间的电场可以视为匀强电场.给电容器充电后与电源断开,那么(1)若保持板间距离d不变,正对面积S变小,则两板电容C减小,板间电势差U增大.
(2)若保持S不变,d变大,两板电容C减小,板间电场强度E不变.
(3)若保持S和d都不变,插入介质板后,则板间电势差U减小,板间电场强度E减小.(填“变小”、“变大”或“不变”)
分析 先根据电容的决定式分析电容的变化,再根据电容的定义式分析板间电势差的变化,根据U=Ed可知电场强度的变化.
解答 解:(1)保持板间距离d不变,两极板正对面积减小,根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析得到,板间电势差U增大;
(2)保持S不变,板间距离d增大,根据电容的决定式CC得知,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析得到电容减小; 但E=$\frac{U}{d}$和Q=UC可知:
E=$\frac{4πkQ}{?S}$,故E和d无关,故E不变;
(3)保持S和d都不变,插入介质板后,根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知,电容C增大,而电容器的电量Q不变,由电容的定义式 C=$\frac{Q}{U}$分析得到,板间电势差U减小.由U=Ed可知,E减小;
故答案为:(1)减小; 增大; (2)减小; 不变; (3)减小; 减小.
点评 本题考查电容器的动态分析问题,要注意明确电容器的定义式、决定式以及U=Ed等公式的正确应用,注意明确当断开电源S不变,只改变板间距离时,两板间的电场强度不变.
练习册系列答案
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