Question

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”）

Answer 1

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．