Question

如图所示，把一个平行板电容器接在电压U＝10V的电源上，现进行下列四步操作：

①合上S；      ②在两板中央插入厚为d/2的金属板；

③打开S；      ④抽出金属板，则此时电容器两板间电势差为（　　）

A. 0V    B. 10V    C. 5V    D. 20V

Answer

D

【解析】①合上S，电源对电容器充电，至电压为U，设电容量为C，则带电量，板间形成一个匀强电场，场强为；

②插入金属板，板的两侧出现等量异号的感应电荷，上下形成两个匀强电场区域，其宽度均为，由于整个金属板为等势体，则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差均为，因此其场强增为原来的2倍，即，显然，在插入过程中，电源必须对A、B两板继续充电，板上电量增为原来的2倍，即；

③打开S，A、B两板的电量保持不变，即。

④抽出板，电容器的电容仍为C，而电量为，所以两板间电势差变为，故选项D正确。

点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键明确电键闭合时，电压等于电源的电动势；电键断开后，电容器的带电量不变。