Question

14．用如圖所示裝置可以研究影響平等板電容器電容的因素，設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，兩極板間的距離為d，板間電介質(zhì)的介電常數(shù)為?，靜電計(jì)指針偏角為θ，實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，
①若保持d，?不變，減小S，則θ變大；
②若保持S，?不變，增大d，則θ變大；
③若保持d，S不變，在板間插入介電常數(shù)?更大的電介質(zhì)，則θ變�。�

Answer 1

分析 靜電計(jì)測定電容器極板間的電勢差，電勢差越大，指針的偏角越大．根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 分析極板間距離、正對(duì)面積變化時(shí)電容的變化情況，由于極板所帶電荷量不變，再由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 分析板間電勢差的變化，即可再確定靜電計(jì)指針的偏角變化情況．

解答 解：①根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 得知，電容與極板的正對(duì)面積成正比，當(dāng)保持d不變，減小S時(shí)，電容減小，電容器極板所帶的電荷量Q不變，則由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 分析可知板間電勢差增大，靜電計(jì)指針的偏角θ變大．
②根據(jù)電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 得知，電容與極板間距離成反比，當(dāng)保持S不變，增大d時(shí)，電容減小，電容器的電量Q不變，由電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$ 分析可知板間電勢差增大，則靜電計(jì)指針的偏角θ變大；
③保持S、d均不變，插入電介質(zhì)，電容C質(zhì)大，因電量不變，則U減小，故偏角將減�。�
故答案為：①變大，②變大，③變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題是電容動(dòng)態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)：一是電容器的電量不變；二是掌握電容的兩個(gè)公式：電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$ 和C=$\frac{Q}{U}$．