Question

5．如圖所示，用靜電計探究影響電容器電容大小的因素實驗中，在不改變兩板的帶電量的前提下．
（1）把B板向右移，靜電計指針偏角將變小；說明板間距離變小，電容器的電容將變大．（填“大”或“小”）
（2）把B板向下移，靜電計指針偏角將變大；說明正對面積變小，電容器的電容將變小．（填“大”或“小”）
（3）把AB板間插入一塊電介質，靜電計指針偏角將變小；說明介電常數變大，電容器的電容將變大．（填“大”或“小”）
（4）這一探究過程應用的物理學研究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）靜電計可以測量電壓，根據C=$\frac{εS}{4πkd}$判斷電容的變化情況，由于Q一定，根據C=$\frac{Q}{U}$判斷電壓的變化情況；
（4）影響電容器電容的因素有正對面積、板間距、有無電介質等，在研究其中一個變量與電容的關系時，要控制其余變量不變．

解答 解：（1）把B板向右移，板間距減小，根據C=$\frac{εS}{4πkd}$，電容增加，由于Q一定，根據C=$\frac{Q}{U}$，電壓U減小，故靜電計指針偏角減小；
（2）把B板向下移，正對面積減小，根據C=$\frac{εS}{4πkd}$，電容減小，由于Q一定，根據C=$\frac{Q}{U}$，電壓U增大，故靜電計指針偏角變大；
（3）把AB板間插入一塊電介質，根據C=$\frac{εS}{4πkd}$，電容增加，由于Q一定，根據C=$\frac{Q}{U}$，電壓U減小，故靜電計指針偏角變小；
（4）這一探究過程應用的物理學研究方法是控制變量法；
故答案為：（1）小，大；（2）大，小；（3）小，大；（4）控制變量法．

點評 本題實際是考查了電容器的動態分析，知道電容器與電源斷開，電荷量保持不變，結合C=$\frac{εS}{4πkd}$和C=$\frac{Q}{U}$綜合求解．