Question

20．如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側極板和靜電計外殼接地，電容器右側極板與靜電計金屬球相連．
（1）使用靜電計的目的是觀察電容器的電勢差變化情況（選填“電勢差”或“帶電量”）
（2）將極板間正對面積減小，可觀察到靜電計指針偏轉角變大（選填變大，變小或不變）
（3）在常見的電介質中，由于空氣的介電常數是最小的，當極板間插入其它的電介質板時，可觀察到靜電計指針偏轉角變小（選填變大，變小或不變）

Answer 1

分析 平行板電容器充電后與電源斷開，極板上的電荷量不變；平行板電容器的電容C=$\frac{?s}{4πkd}$，根據題目中各量的變化可判斷電容的變化，由C=$\frac{Q}{U}$得出電壓的變化，即可得出偏角的變化．

解答 解：靜電計可以觀察電容器兩極間的電勢差的大小；
電容器充電后與電源斷開，電量Q 將不變，與電容器相連的靜電計用來測量電容器的電壓；
將極板間正對面積減小，由C=$\frac{?s}{4πkd}$知電容減小；由C=$\frac{Q}{U}$可知，電容減小．所以兩板間的電壓增大，靜電計指針偏角增大，
空氣的相對介電常數是最小的；當插入介質時，?增大，由C=$\frac{?s}{4πkd}$可知電容將增大；由C=$\frac{Q}{U}$可知，兩板間的電壓減小，靜電計指針偏角減小．
故答案為：（1）電勢差；（2）變大；（3）變小．

點評 平行板電容器的動態(tài)分析要注意兩大類問題，若通電后斷開，則電容器兩板上的電量不變；而保持與電源相連，則兩極板上的電壓不變．