Question

（2008?寧夏）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，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導線相連，Q板接地．開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉了角度a．在以下方法中，能使懸線的偏角a變大的是（　　）

A．縮小a、b間的距離

B．加大a、b間的距離

C．取出a、b兩極板間的電介質

D．換一塊形狀大小相同、介電常數更大的電介質

Answer 1

分析：（1）對小球受力分析，小球受重力，拉力，電場力三個力的作用，要使懸線的偏角a變大，需要增加PQ兩極板間的電場強度，PQ兩極板距離不變，即只需增加PQ兩極板間的電壓即可．兩個電容器并聯在一起，所以兩個電容器極板間的電壓相同，只需增加ab兩極板之間的電壓就可以增加PQ兩極板間的電壓．
（2）ab電容器帶電量不變，由：C=

??s

4πkd

，C=

Q

U

進行分析即可．

解答：解：對小球受力分析如圖：

要使懸線的偏角a變大，需要增加F_電，即增加PQ兩極板間的電場強度，PQ兩極板距離不變，所以只需增加PQ兩極板間的電壓即可．
兩個電容器并聯在一起，所以兩個電容器極板間的電壓相同，只需增加ab兩極板之間的電壓就可以增加PQ兩極板間的電壓．
對電容器ab：Q不變
由：C=

Q

U

得：增加U，需要將電容C減小
由：C=

??s

4πkd

得：減小電容C可有三個方法：
①增大極板距離d
②減小正對面積s，如將ab板錯開
③換介電常數小的電介質
故選：BC

點評：本題綜合了電路、電容的知識，綜合性較強；是通過平衡條件的考查轉移到電容器動態分析的一個考查，需要認真推敲一下．