Question

(2013·昆明模擬)如圖所示，C是中間插有電介質的電容器，a和b為其兩極板，a板接地，P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導線相連，Q板接地。開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉了角度α。在以下方法中，能使懸線偏轉角度α變小的是(   )

A．縮小a、b間的正對面積

B．增大a、b間的距離

C．取出a、b兩極板間的電介質，換一塊介電常數更大的電解質

D．取出a、b兩極板間的電介質

Answer 1

C

試題分析：對小球受力分析，小球受重力，拉力，電場力三個力的作用，要使懸線的偏角α變小，需要減小PQ兩極板間的電場強度，PQ兩極板距離不變，即只需減小PQ兩極板間的電壓即可。圖中是兩個電容器串在一起，所以兩個電容器極板間的電壓相同。設兩電容所帶的總電量為Q，PQ電容為C₁,總電荷量等于兩個電容所帶電荷量的總和，即，電容器所帶總電量不變，由和  進行分析即可。對小球受力分析如圖：由物體的平衡知，要使懸線的偏角a減小，需要減小F_電，即減小PQ兩極板間的電場強度，而PQ兩極板距離不變，所以只需減小PQ兩極板間的電壓即可，兩個電容器串在一起，兩個電容器極板間的電壓相同，由,只需增大a、b的電容C，由知增大電容C可有三個方法：①減小極板距離d，②增大正對面積S，③換介電常數較大的電介質，則PQ兩極板間的電壓就減小，所以選項C正確。