Question

【題目】如圖所示，把一個平行板電容器接在電壓U＝10V的電源上，現進行下列四步操作：

①合上S； ②在兩板中央插入厚為d/2的金屬板；

③打開S； ④抽出金屬板，則此時電容器兩板間電勢差為（　　）

A. 0V B. 10V C. 5V D. 20V

Answer 1

【答案】D

【解析】①合上S，電源對電容器充電，至電壓為U，設電容量為C，則帶電量，板間形成一個勻強電場，場強為；

②插入金屬板，板的兩側出現等量異號的感應電荷，上下形成兩個勻強電場區域，其寬度均為，由于整個金屬板為等勢體，則A板與金屬板之間、金屬板與B板之間的電勢差均為，因此其場強增為原來的2倍，即，顯然，在插入過程中，電源必須對A、B兩板繼續充電，板上電量增為原來的2倍，即；

③打開S，A、B兩板的電量保持不變，即。

④抽出板，電容器的電容仍為C，而電量為，所以兩板間電勢差變為，故選項D正確。