Question

(2013·昆明模擬)如圖所示，C是中間插有電介質(zhì)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，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地。開(kāi)始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α。在以下方法中，能使懸線偏轉(zhuǎn)角度α變小的是(   )

A.縮小a、b間的正對(duì)面積

B.增大a、b間的距離

C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)，換一塊介電常數(shù)更大的電解質(zhì)

D.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：對(duì)小球受力分析，小球受重力，拉力，電場(chǎng)力三個(gè)力的作用，要使懸線的偏角α變小，需要減小PQ兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，PQ兩極板距離不變，即只需減小PQ兩極板間的電壓即可。圖中是兩個(gè)電容器串在一起，所以兩個(gè)電容器極板間的電壓相同。設(shè)兩電容所帶的總電量為Q，PQ電容為C₁,總電荷量等于兩個(gè)電容所帶電荷量的總和，即，電容器所帶總電量不變，由和  進(jìn)行分析即可。對(duì)小球受力分析如圖：由物體的平衡知，要使懸線的偏角a減小， 需要減小F_電，即減小PQ兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，而PQ兩極板距離不變，所以只需減小PQ兩極板間的電壓即可，兩個(gè)電容器串在一起，兩個(gè)電容器極板間的電壓相同，由,只需增大a、b的電容C，由知增大電容C可有三個(gè)方法：①減小極板距離d，②增大正對(duì)面積S，③換介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，則PQ兩極板間的電壓就減小，所以選項(xiàng)C正確。

考點(diǎn)：影響電容器的電容因素 物體的平衡