Question

如图所示，把一个平行板电容器接在电压的电源上，现按下列四个步骤进行操作：

（1）合上开关S；（2）在两板中央插入厚为号的金属板；（3）打开开关S；（4）抽出金属板，则此时电容器两板间电势差为（    ）

A.0 B.10V C.5V D.20V

Answer

D

【解析】

每个步骤造成的影响如下.

(1)合上开关S，电源对电容器充电，至电压为U，设电容为C，则带电荷量，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.因此板间场强增大为原来的2倍，即（如答图所示），显然，在插入过程中，电源必须对A、B两板继续充电，板上电荷量增加为原来的2倍，即：.

(3)打开开关S，A、B两板的电荷量保持不变，即：.

(4)抽出金属板，电容器的电容仍为C，而电荷量为，所以两板间电势差变为：

，

故D正确，ABC错误。