Question

1．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因數(shù)，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開
（1）上移左極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏角變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）本實(shí)驗(yàn)利用C=$\frac{Q}{U}$研究平行板電容器電容的變化，實(shí)驗(yàn)原理中使用了一個(gè)近似，該近似是認(rèn)為電容器的帶電量不變
（3）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說法正確的是有A
A．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況
B．使用靜電計(jì)的目的是測量電容器電量的變化情況
C．靜電計(jì)可以用電壓表替代
D．靜電計(jì)可以用電流表替代．

Answer 1

分析 抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式 C=$\frac{?s}{4πkd}$ 判斷電容的變化，結(jié)合U=$\frac{Q}{C}$ 判斷電勢差的變化，從而得出指針偏角的變化．
靜電計(jì)可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況．靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．靜電計(jì)是一個(gè)電容器，電容量基本不變，其電荷量與電勢差成正比．而電流表、電壓表線圈中有電流通過時(shí)，線圈受到安培力發(fā)生偏轉(zhuǎn)．

解答 解：（1）根據(jù)電容的決定式 C=$\frac{?s}{4πkd}$知，上移左極板，正對(duì)面積S減小，則電容減小，根據(jù)U=$\frac{Q}{C}$ 知，電荷量不變，則電勢差增大，指針偏角變大．
（2）本實(shí)驗(yàn)利用C=$\frac{Q}{U}$研究平行板電容器電容的變化，實(shí)驗(yàn)原理中使用了一個(gè)近似，該近似是認(rèn)為電容器的帶電量不變．
（3）A、B靜電計(jì)可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D靜電計(jì)與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．靜電計(jì)是一個(gè)電容器，電容量基本不變，其電荷量與電勢差成正比．而電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時(shí)，指針才偏轉(zhuǎn)．故CD錯(cuò)誤．
故答案為：（1）變大；（2）認(rèn)為電容器的帶電量不變；（3）A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道靜電計(jì)測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動(dòng)態(tài)分析時(shí)，關(guān)鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進(jìn)行分析．
本題考查對(duì)靜電計(jì)工作原理的理解能力，中學(xué)要求不高，只要抓住它的作用：測量電勢差就行了．