平行板电容器两类问题.docVIP

新县高中高三物理一轮复习物理导学案（64） 编题人：余海珠 审题人：孙小生 时间：2014 .10 学生姓名： 平行板电容器动态分析问题 【知识归纳】 题型1：电容器的两类动态变化过程分析 一、主要的理论论据 1 平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电常数ε间的关系C εS/4k d ， 2 平行板电容器内部是匀强电场,所以场强 E U/d， 3 电容器所带电荷量Q CU， 4 由以上三式得E 4k Q/εS ,该式常用于Q保持不变的情况中。 二、电容器的动态分析的两种情况 1 定电压问题：平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的电压不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、Q、E的变化。 U不变 C Q E 2 定电量问题：平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、U、E变化。 Q不变 C U E 【典例分析】 【例1】一平行板电容器，证明两极板间电场强度E只与极板所带的电荷量Q、极板间电介质的介电常数为ε及极板面积S有关，与两极板间的距离d无关。 【例2】平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距d，则板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E各如何改变？（可以认为稳定时电源两极间电压不变，电容器两极板与电源两极相连接，电容器两极板电势差U也不变）。 【例3】平行板电容器充电后，断开电容器的两极板与电源连接，在这种情况下，如增大两板间距d，则板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E各如何改变？ （开关断开，电容器下面极板电量不能移动到其他地方，下极板电量不会变化，电容器两极板带等量异种电荷，上面极板电量也不会变化，电容器电量Q不会变化）。 归纳总结： （1）在分析电容器动态平衡问题时，先弄清楚不变量，再讨论其他量的变化。 若电容器与电源相连，则 不变； 若电容器与电源断开，则 不变。 （2）讨论平行板电容器问题，用到的公式有：① ；② ； ③ ；④ 。 【针对训练1】如图所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法是 ） Ａ.使两极板靠近 Ｂ.减小正对面积 Ｃ.插入电介质 Ｄ.用手碰一下负极板 【针对训练2】如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法正确的是： A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大 B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大 C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大 D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变 【针对训练3】如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极 板接地,在两极板间有一正电荷 电荷量很小 固定在P点。以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则 A.U变小,E不变 B.E变大,Ep不变 C.U变大,Ep不变 D.U不变,Ep不变 题型2：带电粒子在平行板电容器内的运动及平衡的分析 【例1】如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合，电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动，下列说法正确的是（ ） A、微粒带的是正电 B、电源两端的电压等于mgd/q C、断开电键K，微粒将向下做加速运动 D、保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 【例2】平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止，如图，若将板间距离增大时，则油滴的运动将 （ ） A .向左运动 B. 向下运动 C.向上运动 D.向右运动 【课后作业】 1、如图，两块平行正对的金属板M、N分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是 A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定 2、如图所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为 A.1000V／m B.500V／m C.250V／m D.200V／m A.平行板电容器两板的电势差不变　 B.平行扳电容器两板的电势差变小 C.平行板电容器两板的电势差增大　 D.平行板电容器两板间的的电场强度不变 4、如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（ ） A．电容器带电量不变　 B．尘埃仍静止 C．检流计中有a→b的电流 D．检流计中有b→a的电流 5、如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止