平行板電容器兩類問題.doc

_平行板電容器動(dòng)態(tài)分析問題【知識(shí)歸納】題型1：電容器的兩類動(dòng)態(tài)變化過程分析一、主要的理論論據(jù)(1)平行板電容器的電容C與板距d、正對(duì)面積S、介質(zhì)介電常數(shù)間的關(guān)系C=S/4kpd ，(2)平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以場(chǎng)強(qiáng) E=U/d，(3)電容器所帶電荷量Q=CU，(4)由以上三式得E=4kpQ/S ,該式常用于Q保持不變的情況中。二、電容器的動(dòng)態(tài)分析的兩種情況(1)定電壓?jiǎn)栴}：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、變化時(shí),將引起電容器的C、Q、E的變化。(U不變)C= Q= E= (2)定電量問題：平行板電容器充電后,切斷與電源的連接,因此電容器帶電荷量Q不變,當(dāng)電容器的d、S、變化時(shí),將引起電容器的C、U、E變化。(Q不變)C= U= E= 【典例分析】【例1】一平行板電容器，證明兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E只與極板所帶的電荷量Q、極板間電介質(zhì)的介電常數(shù)為及極板面積S有關(guān)，與兩極板間的距離d無關(guān)。【例2】平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連，在這種情況下，如增大兩板間距d，則板間電勢(shì)差U、電容器所帶電量Q，板間場(chǎng)強(qiáng)E各如何改變？（可以認(rèn)為穩(wěn)定時(shí)電源兩極間電壓不變，電容器兩極板與電源兩極相連接，電容器兩極板電勢(shì)差U也不變）?！纠?】平行板電容器充電后，斷開電容器的兩極板與電源連接，在這種情況下，如增大兩板間距d，則板間電勢(shì)差U、電容器所帶電量Q，板間場(chǎng)強(qiáng)E各如何改變？（開關(guān)斷開，電容器下面極板電量不能移動(dòng)到其他地方，下極板電量不會(huì)變化，電容器兩極板帶等量異種電荷，上面極板電量也不會(huì)變化，電容器電量Q不會(huì)變化）。歸納總結(jié)：（1）在分析電容器動(dòng)態(tài)平衡問題時(shí)，先弄清楚不變量，再討論其他量的變化。若電容器與電源相連，則 不變；若電容器與電源斷開，則 不變。（2）討論平行板電容器問題，用到的公式有： ； ； ； 。【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖所示，要使靜電計(jì)的指針偏角變小，可采用的方法是( ） .使兩極板靠近 .減小正對(duì)面積.插入電介質(zhì) .用手碰一下負(fù)極板【針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示，平行板電容器豎直放置，A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)絕緣線與固定的A板成角，移動(dòng)B板，下列說法正確的是：( )AS閉合，B板向上平移一小段距離，角變大BS閉合，B板向左平移一小段距離，角變大CS斷開，B板向上平移一小段距離，角變大DS斷開，B板向左平移一小段距離，角不變【針對(duì)訓(xùn)練3】如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極 板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn)。以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓,Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示位置,則( ) A.U變小,E不變 B.E變大,Ep不變 C.U變大,Ep不變 D.U不變,Ep不變題型2：帶電粒子在平行板電容器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)及平衡的分析K。m【例1】如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，電鍵K閉合，電容器兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒靜止不動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A、微粒帶的是正電B、電源兩端的電壓等于mgd/qC、斷開電鍵K，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)D、保持電鍵K閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng).【例2】平行板電容器兩極板間電壓恒定，帶電的油滴在極板間靜止，如圖，若將板間距離增大時(shí)，則油滴的運(yùn)動(dòng)將 （ ） A .向左運(yùn)動(dòng) B. 向下運(yùn)動(dòng) C.向上運(yùn)動(dòng) D.向右運(yùn)動(dòng)【課后作業(yè)】1、如圖，兩塊平行正對(duì)的金屬板M、N分別與電源相連，N板接地.在兩板中的P點(diǎn)固定一正檢驗(yàn)電荷.現(xiàn)保持M板不動(dòng)，將N板向下平行移動(dòng)，則在N板下移過程中，正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能變化情況是()A.不變 B.變大C.變小 D.無法確定2、如圖所示，平行金屬板A與B相距5cm，電源電壓為10v，則與A板相距1cm的C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為( )A.1000VmB.500VmC.250VmD.200Vm3、如圖電路中C是平行板電容器，在S先觸1后又扳到2，這時(shí)將平行板的板間距拉大一點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）A.平行板電容器兩板的電勢(shì)差不變B.平行扳電容器兩板的電勢(shì)差變小C.平行板電容器兩板的電勢(shì)差增大D.平行板電容器兩板間的的電場(chǎng)強(qiáng)度不變4、如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些，其他條件不變，則（ ）A電容器帶電量不變B塵埃仍靜止 C檢流計(jì)中有ab的電流D檢流計(jì)中有ba的電流5、如圖所示,用電池對(duì)電容器充電,電路a、b之間接有一靈敏電流表,兩極板之間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將兩極板的間距變大,則 ( )A.電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)B.電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)C.電流表中將有從a到b的電流D.電流表中將有從b到a的電流6、如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B相距為d, 平行放置并與一電源相連,S閉合后,兩板間恰 好有一質(zhì)量為m,帶電量為q的油滴處于靜止?fàn)?態(tài),以下說法正確的是： ( )A.若將S斷開,則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng),G表中無電流B.若將A向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G表中有b