Question

7．如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（　　）

• A． 仅将M板向上平移
• B． 仅将M板向下平移
• C． 仅将M板向左平移
• D． 仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）

Answer 1

分析 由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变小，板间电势差U变小，由C=$\frac{Q}{U}$分析电容C如何变化，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$进行分析．

解答 解：AB、电容器的M板通过大地与静电计的金属外壳连接，右边的N板与静电计指针相连，两板之间电压越高，静电计的指针张角越大．在电荷量不变时，张角变小即电压$U=\frac{Q}{C}$变小，可判断电容变大，而平行板电容器电容C=$\frac{εS}{4πkd}$，M板上移或者M板下移都使正对面积S变小，电容C变小，电压升高静电计张角变大，故A、B错误；
C、M板向左平移，两板之间的距离d变大，电容变小，电压升高，静电计张角变大，故C错误；
D、仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）而空气的介电常数等于1即电容C变大，电压降低，静电计张角变小，故D正确．
故选：D．

点评 对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，根据电容的定义式和决定式进行分析．