Question

20．在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，充電后的平行板電容器與電源斷開(kāi)，極板A與靜電計(jì)相連，極板B接地．
（1）若將極板B向上平行移動(dòng)一小段距離，則將觀察到靜電計(jì)指針偏角增大（填“增大”或“減小”或“不變”），說(shuō)明平行板電容器的電容隨極板正對(duì)面積S減小而減�。�
（2）若將極板B向左平行移動(dòng)一小段距離，則將觀察到靜電計(jì)指針偏角增大，說(shuō)明平行板電容器的電容隨板間距離d增大而減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”或“不變”）；B極板向左移動(dòng)后，A、B間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變（填“增大”或“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 平行板電容器與靜電計(jì)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(jù)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(jì)指針偏角的變化，最后依據(jù)E=$\frac{U}d13q1pg$，及C=$\frac{Q}{U}$，即可推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式，從而即可求解．

解答 解：
（1）若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，極板正對(duì)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(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，極板間的電壓U增大．則靜電計(jì)指針偏角增大，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平行板電容器的電容隨正對(duì)面積的減小而減��；
（2）若極板B稍向左移動(dòng)一點(diǎn)，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(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，極板間的電壓U增大．則靜電計(jì)指針偏角增大，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)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��；
依據(jù)E=$\frac{U}3exhume$，及C=$\frac{Q}{U}$，則有電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可知，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與極板間距無(wú)關(guān)，
即當(dāng)B極板向左移動(dòng)后，A、B間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變；
故答案為：（1）增大；（2）減小；不變．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，要抓住不變量．當(dāng)電容器保持與電源相連時(shí)，電壓不變．當(dāng)電容器充電后，與電源斷開(kāi)后，往往電量不變．根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析，注意電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式推導(dǎo)．