如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地,P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一

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  • 解题思路:对小球受力重力,拉力,电场力三个力的作用,要使悬线的偏角a变大,需要增加PQ两极板间的电场强度,PQ两极板距离不变,即只需增加PQ两极板间的电压即可.两个电容器并联,电压相同,只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压.ab电容器带电量不变,由C=[ɛS/4πkd],C=[Q/U]结合进行分析即可.

    对小球受力分析如图:

    要使悬线的偏角α变大,需要增加F,即增加PQ两极板间的电场强度,PQ两极板距离不变,所以只需增加PQ两极板间的电压即可.

    两个电容器并联,所以两个电容器极板间的电压相同,只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压.

    对电容器ab:Q不变,由C=[Q/U]得知,要增加U,则需要将电容C减小.

    由C=[ɛS/4πkd]分析得:减小电容C可有三个方法:

    1、增大极板距离d

    2、减小正对面积s,如将ab板错开

    3、换介电常数小的电介质

    所以①③正确.

    故选C

    点评:

    本题考点: 电容;共点力平衡的条件及其应用;电场强度.

    考点点评: 本题综合了电路、电容的知识,综合性较强;是通过平衡条件的考查转移到电容器动态分析的一个考查,需要认真推敲一下.

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