题目内容
13.①关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是BC.(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让圆形平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A,B两板所带的电荷,且保持两极在竖直平面内.开始时两板正对,现要使静电计指针偏角变大,下列做法中可行的A.(选填选项前面的字母)
A.保持B板小动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向右平移
C.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板.
分析 静电计是测量电压的仪器,根据张角可以得出两板间的电压高低;根据静电计的原理可知其使用方法.
如图,平行板电容器带电后电量几乎不变,根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析电容的变化,再由电容的定义式分析板间电压的变化,确定静电计指针张角的变化.
解答 解:(1)AB、静电计是定性反映电压高低的仪器,不能发映了平行板电容器的电荷量的多少,故A错误,B正确;
C、静电计测量的是两板间的电压高低,可以直接将A板与电容器外壳相接,不需要都接地,故C正确;
D、静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代.电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转,故不能用电压表代替静电计,故D错误;
故选:BC.
(2)A、减小两极板的正对面积S时,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析可知电容C减小,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U增大,静电计的指针偏角变大.故A正确.
B、保持B板不动,A板向右平移,使两极板靠近一些时,板间距离d减小,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析可知电容C增大,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U减小,静电计的指针偏角变小.故B错误.
C、在两极板间插入电介质时,由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$,分析可知电容C增大,而电容器的电量Q不变,则由C=$\frac{Q}{U}$ 得到,板间电压U减小,静电计的指针偏角变小.故C错误.
故选:①B、C;②A.
点评 解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差,正确掌握静电计的使用方法.
对于电容器的动态变化分析问题,常常是电容的决定式和定义式结合分析,抓住不变量是分析的基础.
(1)表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表A、电压表V的测量数据I、U,请在图2的坐标纸上作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象,根据图象得出电阻Rx的测量值为16.6Ω.
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| R/Ω | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
| I/A | 0.44 | 0.36 | 0.32 | 0.29 | 0.25 |
| U/V | 2.30 | 2.40 | 2.56 | 2.60 | 2.70 |
| $\frac{1}{U}$/Ω-1 | 0.19 | 0.15 | 0.12 | 0.11 | 0.09 |
| $\frac{1}{R}$/Ω-1 | 0.13 | 0.08 | 0.06 | 0.05 | 0.04 |