Question

如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球，P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α．在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是①加大a、b间的距离 ②缩小a、b间的距离 ③取出a、b两极板间的电介质 ④换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质（ ）

A．①④
B．②③
C．①③
D．②④

Answer

对小球受力分析：重力，拉力，电场力三个力的作用，要使悬线的偏角a变大，需要增加PQ两极板间的电场强度，PQ两极板距离不变，即只需增加PQ两极板间的电压即可．两个电容器并联，电压相同，只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压．ab电容器带电量不变，由C=，C=结合进行分析即可．
【解析】
对小球受力分析如图：
要使悬线的偏角α变大，需要增加F电，即增加PQ两极板间的电场强度，PQ两极板距离不变，所以只需增加PQ两极板间的电压即可．
两个电容器并联，所以两个电容器极板间的电压相同，只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压．
对电容器ab：Q不变，由C=得知，要增加U，则需要将电容C减小．
由C=分析得：减小电容C可有三个方法：
1、增大极板距离d
2、减小正对面积s，如将ab板错开
3、换介电常数小的电介质
所以①③正确．
故选C