Question

如圖所示，C為中間插有電介質的電容器，a和b為其兩極板，a板接地，P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球，P板與b板用導線相連，Q板接地．開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉了角度α．在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是①加大a、b間的距離 ②縮小a、b間的距離 ③取出a、b兩極板間的電介質 ④換一塊形狀大小相同、介電常數更大的電介質（　　）

A．①④

B．②③

C．①③

D．②④

Answer 1

分析：對小球受力分析：重力，拉力，電場力三個力的作用，要使懸線的偏角a變大，需要增加PQ兩極板間的電場強度，PQ兩極板距離不變，即只需增加PQ兩極板間的電壓即可．兩個電容器并聯，電壓相同，只需增加ab兩極板之間的電壓就可以增加PQ兩極板間的電壓．ab電容器帶電量不變，由C=

?S

4πkd

，C=

Q

U

結合進行分析即可．

解答：解：對小球受力分析如圖：
要使懸線的偏角α變大，需要增加F_電，即增加PQ兩極板間的電場強度，PQ兩極板距離不變，所以只需增加PQ兩極板間的電壓即可．
兩個電容器并聯，所以兩個電容器極板間的電壓相同，只需增加ab兩極板之間的電壓就可以增加PQ兩極板間的電壓．
對電容器ab：Q不變，由C=

Q

U

得知，要增加U，則需要將電容C減小．
由C=

?S

4πkd

分析得：減小電容C可有三個方法：
1、增大極板距離d
2、減小正對面積s，如將ab板錯開
3、換介電常數小的電介質
所以①③正確．
故選C

點評：本題綜合了電路、電容的知識，綜合性較強；是通過平衡條件的考查轉移到電容器動態分析的一個考查，需要認真推敲一下．