Question

【題目】在探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)猜測(cè)電容可能與極板間的距離d、極板的正對(duì)面積S及插入極板間的介質(zhì)有關(guān)。他將一個(gè)已經(jīng)充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電容器極板所帶的電量不變，且電容器B板位置不動(dòng)。

(1)實(shí)驗(yàn)中靜電計(jì)用來(lái)測(cè)量_______________；

(2)將A板向右平移，靜電計(jì)指針張角_______；將A板豎直向下平移，則靜電計(jì)指針張角______；在A、B板間插入電介質(zhì)，則靜電計(jì)指針張角_______（填“變大”、“變小”或“不變”）；

(3)若將電容器水平放置，如圖所示，有一帶點(diǎn)液滴靜止在電容器內(nèi)部某處，現(xiàn)將電容器A板向下平移一小段距離，則液滴在該處的電勢(shì)能___________（填“變大”、“變小”或“不變”），液滴____________（填“靜止不動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”、“向上運(yùn)動(dòng)”）。

Answer 1

【答案】電勢(shì)差 變小 變大 變小 變小 靜止不動(dòng)

【解析】

(1)[1]靜電計(jì)是用來(lái)測(cè)量已充電的平行板電容器的電勢(shì)差；

(2)[2]據(jù)電容的決定式：

可知將A板向右平移，極板間距d減小，電容增大，電荷量不變，根據(jù)：

可知電容器兩端電壓變小，故靜電計(jì)指針張角變小；

[3]將A板向下移，正對(duì)面積S減小，電容減小，電荷量不變，根據(jù)：

可知電容器兩端電壓變大，故靜電計(jì)指針張角變大；

[4]在A、B板間插入電介質(zhì)，電容增大，電荷量不變，根據(jù)：

可知電容器兩端電壓變小，故靜電計(jì)指針張角變小；

(3)[5]帶電液滴靜止時(shí)，據(jù)平衡條件有：

當(dāng)A極板下移時(shí)，根據(jù)：

場(chǎng)強(qiáng)不變，該點(diǎn)的電勢(shì)能：

電荷到A的距離變大，電勢(shì)能變小；

[6]場(chǎng)強(qiáng)不變，帶電液滴仍處于平衡狀態(tài)，保持靜止不動(dòng)。