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20.在如圖所示的實驗裝置中,充電后的平行板電容器與電源斷開,極板A與靜電計相連,極板B接地.
(1)若將極板B向上平行移動一小段距離,則將觀察到靜電計指針偏角增大(填“增大”或“減小”或“不變”),說明平行板電容器的電容隨極板正對面積S減小而減小.
(2)若將極板B向左平行移動一小段距離,則將觀察到靜電計指針偏角增大,說明平行板電容器的電容隨板間距離d增大而減小(填“增大”或“減小”或“不變”);B極板向左移動后,A、B間的電場強度不變(填“增大”或“減小”或“不變”).

分析 平行板電容器與靜電計相接,電容器的電量不變,先由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 分析電容的變化,根據電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$,分析電壓U的變化.即可判斷靜電計指針偏角的變化,最后依據E=$\frac{U}p9vv5xb5$,及C=$\frac{Q}{U}$,即可推導電場強度的綜合表達式,從而即可求解.

解答 解:
(1)若極板B稍向上移動一點,極板正對面積減小,由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 分析知電容減小,電容器的電量不變,根據電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$,極板間的電壓U增大.則靜電計指針偏角增大,此實驗說明平行板電容器的電容隨正對面積的減小而減小;
(2)若極板B稍向左移動一點,板間距離增大,由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 分析知電容減小,電容器的電量不變,根據電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$,極板間的電壓U增大.則靜電計指針偏角增大,此實驗說明平行板電容器的電容與極板間距離成反比.極板間距離的增大而減小;
依據E=$\frac{U}p9vv5xb5$,及C=$\frac{Q}{U}$,則有電場強度E=$\frac{4πkQ}{?S}$,可知,極板間的電場強度與極板間距無關,
即當B極板向左移動后,A、B間的電場強度不變;
故答案為:(1)增大;(2)減小;不變.

點評 對于電容器動態變化分析問題,要抓住不變量.當電容器保持與電源相連時,電壓不變.當電容器充電后,與電源斷開后,往往電量不變.根據電容的決定式和定義式結合進行分析,注意電場強度的綜合表達式推導.

練習冊系列答案
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