Question

在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关。他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动。

(1)实验中静电计用来测量_______________；

(2)将A板向右平移，静电计指针张角_______；将A板竖直向下平移，则静电计指针张角______；在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角_______（填“变大”、“变小”或“不变”）；

(3)若将电容器水平放置，如图所示，有一带点液滴静止在电容器内部某处，现将电容器A板向下平移一小段距离，则液滴在该处的电势能___________（填“变大”、“变小”或“不变”），液滴____________（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”）。

Answer

电势差 变小 变大 变小 变小 静止不动

【解析】

(1)[1]静电计是用来测量已充电的平行板电容器的电势差；

(2)[2]据电容的决定式：

可知将A板向右平移，极板间距d减小，电容增大，电荷量不变，根据：

可知电容器两端电压变小，故静电计指针张角变小；

[3]将A板向下移，正对面积S减小，电容减小，电荷量不变，根据：

可知电容器两端电压变大，故静电计指针张角变大；

[4]在A、B板间插入电介质，电容增大，电荷量不变，根据：

可知电容器两端电压变小，故静电计指针张角变小；

(3)[5]带电液滴静止时，据平衡条件有：

当A极板下移时，根据：

场强不变，该点的电势能：

电荷到A的距离变大，电势能变小；

[6]场强不变，带电液滴仍处于平衡状态，保持静止不动。