Question

6．下面三個圖為探究平行板電容器電容大小決定因素的實驗，請將正確的結論填在橫線上．兩平行板之間的電場可以視為勻強電場．給電容器充電后與電源斷開，那么

（1）若保持板間距離d不變，正對面積S變小，則兩板電容C減小，板間電勢差U增大．
（2）若保持S不變，d變大，兩板電容C減小，板間電場強度E不變．
（3）若保持S和d都不變，插入介質板后，則板間電勢差U減小，板間電場強度E減小．（填“變小”、“變大”或“不變”）

Answer 1

分析 先根據電容的決定式分析電容的變化，再根據電容的定義式分析板間電勢差的變化，根據U=Ed可知電場強度的變化．

解答 解：（1）保持板間距離d不變，兩極板正對面積減小，根據電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知，電容C減小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$分析得到，板間電勢差U增大；
（2）保持S不變，板間距離d增大，根據電容的決定式CC得知，電容C減小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式C=$\frac{?S}{4πkd}$分析得到電容減小； 但E=$\frac{U}p9vv5xb5$和Q=UC可知：
E=$\frac{4πkQ}{?S}$，故E和d無關，故E不變；
（3）保持S和d都不變，插入介質板后，根據電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知，電容C增大，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式 C=$\frac{Q}{U}$分析得到，板間電勢差U減小．由U=Ed可知，E減小；
故答案為：（1）減小； 增大； （2）減小； 不變； （3）減小； 減小．

點評 本題考查電容器的動態分析問題，要注意明確電容器的定義式、決定式以及U=Ed等公式的正確應用，注意明確當斷開電源S不變，只改變板間距離時，兩板間的電場強度不變．