【正文】
A 板稍微上移,靜電計指針張 角將變大 C .若將玻璃板插入兩板之間,則靜電計指針張角變大 D .若將 A 板拿走,則靜電計指針張角變?yōu)榱? 思路點撥: 1. 驗電器與靜電計 ( 1 ) 驗電器是檢測物體是否帶電的儀器,其形狀可以不同,但工作原理都是相同的,即驗電器帶電后,由于同性電荷相斥,帶電的金屬箔片會張開一定的角度,從金屬箔片的張開程度可以看出驗電器的帶電情況.如圖甲為一種簡易驗電器,其中金屬球 A 與金屬箔片 C 用金屬桿相連, D 為起固定作用的金屬外殼, B 將金屬桿與外殼固定,并且絕緣體 B 將金屬桿與外殼絕緣. ( 2 ) 靜電計如圖乙所示是在驗電器的基礎(chǔ)上改造而成的,也可以當(dāng)作驗電器來使用.靜電計的工作原理是:當(dāng)靜電計的金屬桿與金屬外殼間有電勢差時 ( 金屬針與外殼構(gòu)成一個電容器 ) ,由于靜電斥力的作用,指針偏轉(zhuǎn),電勢差越大,指針的偏角也越大,指針偏轉(zhuǎn)的角度與刻度盤上的電勢差刻度相對應(yīng),因此,靜電計可以測電壓. 2 .平行板電容器動態(tài)變化問題的兩種分析方法 ( 1 ) 平行板電容器充電后,繼續(xù)與電源的兩極相連,因此兩極板間的電壓不變,當(dāng)電容器的 d 、 S 、 ε 變化時,將引起電容器的C 、 Q 、 E 的變化 ( U 不變 ) . 即 C =εS4π kd∝εSd, Q = UC ∝εSd, E =Ud∝1d. ( 2 ) 平行板電容器充電后,切斷與電源的連接,因此電容器所帶電量不變,當(dāng)電容器的 d 、 ε 、 S 變化時,將引起電容器的 C 、U 、 E 的變化 ( Q 不變 ) . 即: C =εS4π kd∝εSd, U =QC∝dεS, E =4π kQεS∝1εS. 另外,還可以形象地分析:認(rèn)為一定量的電荷對應(yīng)著一定數(shù)目的電場 線,若電荷量不變,則電場線數(shù)目不變,當(dāng)兩板間距變化時,場強(qiáng)不變;當(dāng)兩板正對面積變化時,引起電場線的疏密程度發(fā)生了改變,如圖所示,電容器的電荷量不變,正對面積減小時,場強(qiáng)增大 . 解析: 電容器上所帶電荷量一定,由公式 C =ε r S4π kd,當(dāng) d 變大時, C 變?。儆?C =QU得 U 變大.當(dāng) A 板上移時,正對面積S 變小, C 也變小, U 變大,當(dāng)插入玻璃板時, C 變大, U 變小,當(dāng)將 A 板拿走時,相當(dāng)于使 d 變得更大, C 更小,故 U應(yīng)更大,故選 A 、 B 兩項. 答案 : AB 反思領(lǐng)悟 : ① 在判斷電容器相關(guān) 物理量的變化時,首先要弄清哪些量是不變的,然后根據(jù)不變量和相關(guān)公式推斷其他待分析量的變化情況. ② 本題屬于電容器充電后與電源斷開的情況,帶電荷量 Q 不變. ③ 靜電計是測量電勢差的儀器,不能用于測直流電路中兩點的電壓. 如圖 1 - 6 - 2 所示,兩塊平行帶電金屬板,帶正電的極板接地,兩板間 P 點處固定著一個負(fù)電荷 ( 電荷量很小 ) .現(xiàn)讓兩 板保持距離不變而水平錯開一段距離,則 ( ) 圖 1 - 6 - 2 A .兩板間電壓變大, P 點場強(qiáng)變大 B .兩板間電壓變小, P 點場強(qiáng)變小 C . P 點電勢變大,負(fù)電荷的電勢能變小 D . P 點電勢變小,負(fù)電 荷的電勢能變大 解析: E =Ud=Q / Cd=Qε r S /4 π kdd=4π kQε r S,由 S 減小,致使 E 變大;根據(jù)- φ P = Ed , E p = ( - q )( - φ P ) ,負(fù)電荷在此電場中具有的電勢能是正的. 答案 : AD 電容器與力學(xué)的綜合問題 【例 3 】 帶有等量異種電荷的兩塊等大的平行金屬板 M 、 N水平正對放置.兩板間有一帶電微粒以速度 v0沿直線運動,當(dāng)微粒運動到 P 點時,將 M 板迅速向上平移一小段距離,則此 后微粒的可能運動情況是 ( )