平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題

1/7平行板電容器是最常見的一種電容器,其結(jié)構(gòu)可以發(fā)生變化,因此電容也跟著隨之變化。當(dāng)我們改變電容器的某個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí),電容器的電容也隨之變化。從而導(dǎo)致電容器中間的電場強(qiáng)度也會發(fā)生變化。這就引出一種問題,電容器的動(dòng)態(tài)分析問題。般情況下,題目中的說法是：電壓不變〔電容器始終接在電源上電荷量不變〔電容器充電完成后,斷開電源如果根據(jù)問題的難度再細(xì)分：層次1：僅僅分析電容和電荷量〔電壓的變化層次2：分析電容和電荷量〔電壓的變化,再加上電場強(qiáng)度的變化,而電場強(qiáng)度的變化有兩個(gè)層次3：E的變化會導(dǎo)致容器中某點(diǎn)電勢的變化〔或者電荷在某點(diǎn)電勢能的變化層次4：E的變化會導(dǎo)致容器中液滴所受電場力的變化,進(jìn)而會產(chǎn)生加速度,根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度；或者容器中國液滴的平衡狀態(tài)發(fā)生變化,從而分析細(xì)線角度的變化。[此題問題本質(zhì)上只重在分析電場強(qiáng)度的變化問題,因?yàn)樗枰治龅氖橇Φ膯栴}]動(dòng)態(tài)分析問題的處理方法：的變化會產(chǎn)生瞬間的充電和放電電流〔會判斷電流方向4.如果是平衡問題或者動(dòng)力學(xué)問題需要進(jìn)行受力分析,寫平衡方程或者牛頓第二定律。若將云母介質(zhì)移出,則電容器〔A.極板上的電荷量變大,極板間電場強(qiáng)度變大B.極板上的電荷量變小,極板間電場強(qiáng)度變大C.極板上的電荷量變大,極板間電場強(qiáng)度不變D.極板上的電荷量變小,極板間電場強(qiáng)度不變解析：由C=Sr可知,當(dāng)云母介質(zhì)抽出時(shí),變小,電容器的電容C變?。籙E=,由于U與d都不變,故電場強(qiáng)度E不變,答案為Dd2/7板間場強(qiáng)為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q,板間距變?yōu)殄e(cuò)誤!d,其他條件不變,這時(shí)兩極板如果將兩板非常緩慢地水平錯(cuò)開一些,那么在錯(cuò)開的過程中<>A電流計(jì)中的電流從b流向a答案D解析電容器與電源相連,兩極板間電壓不變．將兩極板非常緩慢地水平錯(cuò)開一些,兩極板正板都接地,在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場強(qiáng)度,E表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能,9表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上p極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則〔pp解析：上板下移,由C可知,C變大,Q一定,則Q=CQ,U減小,則θ減??；根據(jù)dddcS11P例5：★★<多選>如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,下極板接地,一帶電油滴位于電容3/7器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離,則<>A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)C．電容器的電容減小,極板帶電荷量減小D．帶電油滴的電勢能保持不變答案BC解析電容器與電源相連,兩極板間電壓不變,下極板接地,電勢為0.油滴位于P點(diǎn)處于靜止?fàn)頟PDD.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì),當(dāng)兩極板間的距離減小時(shí)<>答案ABD4/7行板電容器連接在電池兩極上,兩極板間的電壓為定值,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)電容定義式,C＝錯(cuò)誤!,Q＝CU,U不變,C變大,所以Q變大,選項(xiàng)B正確．平行板電容器兩極板間的電場是勻★如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接.將A電容器所帶的電荷量Q、電容C、兩極間的★★[2012XX]一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變,在兩極CU>答案B★★[2010北京]用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素〔如圖。設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為9。實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,若<>4ukdUcSR★★<多選>絕緣金屬平行板電容器充電后,靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度,若減小兩極板a、bA．電容器兩極板的電勢差會減小B．電容器兩極板的電勢差會增大C．靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會減小D．靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會增大5/7答案ACQ,若減小兩極板a、b間的距離,同時(shí)在兩★★如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,在減小電容器兩極板間距離的過程中<>B．電容器的電容變小答案Db★★[2001,北京]一平行板電容器,兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié),電容器兩板與電池相連接．以Q表示電容器的電量,E表示兩極板間的電場強(qiáng)度,則<>圖所示,那么<>答案ACS容器兩極板間的電勢差不變,將A板稍向B板靠近,極板間距離減小,6/7★★如圖所示,甲圖中電容器的兩個(gè)極板和電源的兩極相連,乙圖中電容器充電后斷開電源．在電容器的兩個(gè)極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球,小球靜止時(shí)懸線和豎直方向的夾角均為θ,將兩圖中的右極板向右平移時(shí),下列說法正確的是<>A．甲圖中夾角減小,乙圖中夾角增大B減小,乙圖中夾角不變D角減小,乙圖中夾角減小答案B解析甲圖中的電容器和電源相連,所以電容器兩極板間的電壓不變,當(dāng)極板間的距離增大時(shí),根據(jù)公式E＝錯(cuò)誤!可知,板間的電場強(qiáng)度減小,電場力減小,所以懸線和豎直方向的夾角將減?。覉D中電容器充電后斷開電源,電容器兩極板所帶的電荷量不變,根據(jù)平行板電容器的電容公式C＝錯(cuò)誤!,極板間的電壓U＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!,極板間的電場強(qiáng)度E＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!,場強(qiáng)與兩極板間距離無關(guān),故夾角不變,B正確．細(xì)線懸掛的帶電小球,當(dāng)給兩金屬板充電Q后,懸線與豎直方向夾角為θ＝錯(cuò)誤!,因電離作用,兩金屬板的電荷量緩慢減小<小球電荷量假設(shè)不變>,以致懸線與豎直方向間的夾角逐漸減小,則在夾角減少到錯(cuò)誤!的過程中,下列說法正確的是<>A．細(xì)線拉力逐漸增大B．細(xì)線拉力大小不變C．電容器兩極板減小的電荷量為錯(cuò)誤!D．電容器兩極板減小的電荷量為錯(cuò)誤!圖所示,兩平行的帶電金屬板水平放置．若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋A．保持靜止?fàn)顟B(tài)C．向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)B．向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)D．向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)答案D7/7解析兩平行金屬板水平放置時(shí),帶電微粒靜止有mg＝qE,現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸<垂直于紙大小不變,此時(shí)電場力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故該微粒將向左下方做勻加所示為密立根實(shí)驗(yàn)示意圖,兩水平放置的金屬板,充電后與電源斷開連接,其板間距為d,電勢差為U,現(xiàn)用一噴霧器把許多油滴從上板中間的小孔噴入板間,若其中一質(zhì)量為m的油滴恰mgdA．該油滴所帶電荷量大小為UB．密立根通過該實(shí)驗(yàn)測出了電子的電荷量C．該油滴所帶電荷量可能為-2.0×10-1C8D．若把上金屬板向下平移一段距離,該油滴將向上運(yùn)動(dòng)★★★[2012大綱全國]如圖,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn).現(xiàn)給電容器緩慢充電,使兩極板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為.再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到,且小球與兩極板不接觸.求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量.[解析]設(shè)電容器的電容為C,兩板間距為d,第