Question

2．如圖所示，C為中間插有電介質的電容器，a和b為其兩極板，a板接地．P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用輕質絕緣細線懸掛一帶電小球，P板與b板用導線相連，Q板接地．開始時懸線處于豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉了角度α．在以下方法中，能使懸線的偏角變大的是 （　�。�

• A． 減小a、b兩極板的正對面積
• B． 減小a、b間的距離
• C． 將電介質換為介電常數(shù)更大的電介質（大小和形狀相同）
• D． 把電介質換成一塊形狀大小相同的鐵塊

Answer 1

分析 本題中電容器ab與平行金屬板PQ并聯(lián)，電壓相等，根據$C=\frac{εS}{4πkd}$和$C=\frac{Q}{U}$，判斷電容器ab板間電壓如何變化，由E=$\frac{U}9bat3ra$分析PQ間場強如何變化．

解答 解：A、平行板電容器的電容$C=\frac{εS}{4πkd}$，當減小兩極板的正對面積時，電容減小，再根據電容的定義式$C=\frac{Q}{U}$，電容與電源沒有連接，電容的電量不變，可見電壓增大，一個極板接地，電勢為零，另一個極板的電勢升高，b與P連接在一起，表明是等勢體，可知P板的電勢升高，P、Q之間的電勢差增大，在兩極板距離不變的情況下，根據U=dE，可知電場強度增大，電場力增大，懸線與豎直方向的夾角增大，選項A正確；
B、減小a、b間的距離，d↓，C↑，Q不變，$C=\frac{Q}{U}$，U↓，由E=$\frac{U}baz0b0i$分析知，PQ間的E↓，α變小，故B錯誤．
C、將電介質換為介電常數(shù)更大的電介質，ε↑，C↑，Q不變，$C=\frac{Q}{U}$，U↓，PQ間的E↓，α變小，故C錯誤；
D、把電介質換做鐵塊，相當于減小兩極板之間的距離，根據B的分析可知，選項D錯誤．
故選：A

點評 本題是電容器的動態(tài)變化分析問題，是$C=\frac{εS}{4πkd}$、$C=\frac{Q}{U}$和E=$\frac{U}kmq90ex$的綜合應用，關鍵要抓住電容器的電壓相等．