Question

20．如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（　　）
①将M板向下平移
②将M板沿水平向左方向远离N板
③在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1）
④在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触．

• A． ①②
• B． ①③
• C． ③④
• D． ②④

Answer 1

分析 静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；由C=$\frac{?S}{4πkd}$，分析电容的变化，根据C=$\frac{Q}{U}$分析电压U的变化．

解答 解：①、将M板向下平移，正对面积S减小，根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，电容减小；Q一定，根据C=$\frac{Q}{U}$，电压增加；故静电计指针张角变大；故①错误；
②、将M板沿水平向左方向远离N板，极板间距d变大，根据根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，电容减小；Q一定，根据C=$\frac{Q}{U}$，电压增加；故静电计指针张角变大；故②错误；
③、在M、N之间插入云母板，根据根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，电容变大；Q一定，根据C=$\frac{Q}{U}$，电压减小；故静电计指针张角变小；故③正确；
④、在M、N之间插入有机玻璃板，根据根据C=$\frac{?S}{4πkd}$，电容变大；Q一定，根据C=$\frac{Q}{U}$，电压减小；故静电计指针张角变小；故④正确；
故选：C．

点评 本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式．