Question

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與b用導線相連，Q接地．開始時懸線靜止在豎直方向，b帶電后，懸線偏轉了角度α．如何改變電容器使角α變大，至少舉兩例．

Answer 1

分析：由圖知，a板與Q板均接地，電勢均0，b板與P板電勢相等，兩電容器的電壓相等．研究ab電容器知，其電量不變，根據電容的定義式C=

Q

U

和電容的決定式C=

?S

4πkd

結合進行分析如何增大ab板間電壓即可．

解答：解：由圖可知，a板與Q板均接地，電勢均0，b板與P板電勢相等，故兩電容器的電壓相等，而且ab電容所帶電量不變，要使懸線偏角α變大，小球所受的電場力增大，應使U增大，對電容器ab：由C=

Q

U

知，應減小電容器C的電容，對電容器C，由電容的決定式C=

?S

4πkd

可知，可以通過增大a、b板間距離d、減小介電常量?、減小a、b正對面積S來減小電容器的電容．

點評：本題是電容器的動態變化分析問題，根據電容的定義式C=

Q

U

和電容的決定式C=

?S

4πkd

結合進行分析，關鍵要抓住電容器的電壓相等．