专题讲座一：平行板电容器的动态问题分析.doc

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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：

一是电容器始终和电源连接，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.运用电容器定义式和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、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（　　）

A．C和U均增大　　　　　　 B．C增大，U减小

C．C减小，U增大 D.C和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和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＝和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。