专题讲座一平行板电容器的动态问题分析.doc

平行板电容器的动态问题分析
一 平行板电容器的动态分析问题常见的类型
平行板电容器的动态分析问题有两种情况：一是电容器始终与电源连接，此时U恒定，则Q＝CU∝C，而C＝∝，两板间场强E＝∝；二是电容器充电后与电源断开，此时Q恒定，则U＝，C∝，场强E＝＝∝。
二.运用电容器定义式与决定式分析电容器相关量变化的思路
(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化。
(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
(4)用E＝分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化。
三．两类动态问题分析比较
(1)第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变
(2)第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变
四 典题分析
1　如图6－3－8所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则(　　)
图6－3－8
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大
[尝试解题]　
上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差减小，所以P点的电势降低，B对；两极板间电场方向竖直向下，所以P点的油滴应带负电，当P点电势减小时，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C＝，由于d增大，电容C应减小，极板带电荷量Q＝CE将减小，D错。
[答案]　B
2.(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距与电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C与两极板间的电势差U的变化情况是(　　)
A．C与U均增大　　　　　　 B．C增大，U减小
C．C减小，U增大 D.C与U均减小
解析：选B　根据平行板电容器电容公式C＝，在两板间插入电介质后，电容C增大，因电容器所带电荷量Q不变，由C＝可知，U＝减小，B正确。
3．某电容式话筒的原理示意图如图2所示，E为电源，R为电阻，薄片P与Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中(　　)
图2
A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
解析：选D　由公式C＝可知，当PQ间距增大时，C减小，故A错误。由C＝可知，在U不变时，C减小，Q减小，即电容器放电，R中的电流方向从M到N，则M点电势高于N点，故BC错误，D正确。
4．(2011·天津高考)板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间电势差为 U1，板间场强为 E1。现将电容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为 U2, 板间场强为 E2，下列说法正确的是(　　)
A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：选C　由公式E＝、C＝与C∝可得 E ∝，所以 Q 加倍，E 也加倍，再由U ＝ Ed可得U相等，C正确。
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