平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題

1、.平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題一、涉及概念：1、充電、放電。2、電容 CQ（表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量）單位：法拉；簡(jiǎn)稱：法，U符號(hào) F。 1F106F,1F109 pF3、平行板電容器電容Cr S（決定式）4 kd二、平行板電容器的兩類動(dòng)態(tài)分析（一）電荷量 Q 不變；（電容器充電后與電源斷開，Q 不變）分析步驟： 1、確定 Q 不變后，尋找變量；、利用決定式 Cr S ，定義式 CQ24 kd去確定其他物理量的變化；U3、需要分析電場(chǎng)時(shí)，利用 EU 確定電場(chǎng)強(qiáng)度的變化；d（二）電壓 U 不變；（電容器保持與電源連接， U 不變）分析步驟： 1、確定 U 不變后，尋找變量；2、利用決定式 C

2、r S ，定義式 CQ 去確定其他物理量的變化；4 kdU3、需要分析電場(chǎng)時(shí)，利用 EU 確定電場(chǎng)強(qiáng)度的變化；d三、兩類動(dòng)態(tài)變化問題的比較：分類電容器保持與電源連接電容器充電后斷開開關(guān)不變量UQd 變大C變小， Q 變小， E變小C變小， U 變大， E不變S 變大C變大， Q 變大， E不變C變大， U 變小， E變小r 變大C變大， Q 變大， E不變C變大， U 變小， E變小.四、例題講解例 1、如圖所示，水平放置的平行金屬板（電容為C）與電源相連，板間距離為d，當(dāng)開關(guān) K 閉合時(shí)，板間有一質(zhì)量為m、電量為q 的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：該微粒的電性。此時(shí)平行板電容器內(nèi)空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大

3、小。此時(shí)平行板電容器兩極板的電勢(shì)差為多少。此時(shí)平行板電容器兩極板的電荷量為多少。舉一反三：1、如圖所示，水平放置的平行金屬板（電容為C）與電源相連，板間距離為d，當(dāng)開關(guān)K 閉合時(shí)，板間有一質(zhì)量為m的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：判斷該微粒的電性。此時(shí)平行板電容器內(nèi)空間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。該微粒的電荷量為多少。此時(shí)電容器金屬板電荷量為多少。例 2、如圖所示，水平放置的平行金屬板（電容為C）與電源（電壓為U）相連，板間距離為 d，當(dāng)閉合開關(guān)穩(wěn)定后，若將電容器的下級(jí)板向下移動(dòng)一段距離，試分析各個(gè)物理量的變化。.舉一反三1、如圖所示，水平放置的平行金屬板（電容為C）與電源（電壓為U）相連，板間距離為 d，當(dāng)閉

4、合開關(guān)穩(wěn)定后，若將電容器的上級(jí)板右移一小段距離，試分析各個(gè)物理量的變化。2、如圖所示，水平放置的平行金屬板與電源相連，板間距離為d，閉合開關(guān)穩(wěn)定后，板間有一質(zhì)量為m電量為 q的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板間距離增大為2d，對(duì)于微粒下列說法正確的是()A、仍然保持不變；B、向上做加速運(yùn)動(dòng)；C、向下做加速運(yùn)動(dòng)；D、該微粒為正電荷；E，微粒加速度為1 g ；23、如圖所示，水平放置的平行金屬板與電源相連，板間距離為 d，閉合開關(guān)穩(wěn)定后，板間有一質(zhì)量為 m電量為 q的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若在微粒的上方和上級(jí)板下方迅速插入一金屬塊，下列說法正確的是()A、微粒仍然保持靜止；B、平行板電容器的電容不變

5、；C、平行板電容器內(nèi)電場(chǎng)變大；D、微粒向上做加速運(yùn)動(dòng)；例 3 、如圖所示，水平放置的平行金屬板（電容為C）與電源（電壓為U）相連，板間距離為 d，當(dāng)閉合開關(guān)穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)，求：電容器上極板的電荷量；將下級(jí)板向下移動(dòng)一段距離，則電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化；在電容器中間插入一塊金屬板，則電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化；.舉一反三：1、如圖所示，平行板電容器的兩極板A、 B 接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為，則 ()A 、斷開開關(guān) S，帶正電的 A 極板向 B 極板靠近，則 角增大B、斷開開關(guān) S，帶正電的 A 極板向 B 極板靠近，則 角

6、不變C、斷開開關(guān) S，帶負(fù)電的 B 極板遠(yuǎn)離 A 極板，則 角不變D、斷開開關(guān) S，帶負(fù)電的 B 極板遠(yuǎn)離 A 極板，則 角變小2、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)，如圖所示，以 E 表示電容器兩極板間的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，U 表示電容器兩極板間的電壓， 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的位置則 ()AU 變小， E 不變BE 變大， EP變大CU 變小， EP不變D U 不變， EP不變3、用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素，如圖所示設(shè)若兩極板正對(duì)面積為 S，極板間的距離為 d，靜電計(jì)

7、指針偏角為 實(shí).驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若 ( ) A 保持 S 不變，增大 d，則 變大B保持 S 不變，增大d，則 變小C保持 d 不變，減小S，則 變小D保持 d 不變，減小S，則 不變4、一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S，電容為 0S/d，其中 0是常量對(duì)此電容器充電后斷開電源當(dāng)增加兩板間距時(shí)，電容器極板間()A 電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大B電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變C電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變D電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差減小例 4、如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d4 mm，充電后兩極板電勢(shì)差為120 V A板帶正電，若它的電容為3 F，且 P 到 A 板距離為1 mm.求：(

8、1)每一板的帶電荷量；(2)一個(gè)電子在P 點(diǎn)具有的電勢(shì)能；(3)一個(gè)電子從B 板出發(fā)到A 板獲得的動(dòng)能；(4)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度.舉一反三：1、如圖所示，平行板電容器的電容為C=10F ，間距為 d=1cm ，與電動(dòng)勢(shì)為 U=3V 的直流電源 (內(nèi)阻不計(jì) )連接，下極板接地一質(zhì)量為m，帶電量為 q= 2 10-6 C 的油滴位于電容器的中點(diǎn) P 點(diǎn)，且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，使得兩極板間距變?yōu)?2d，求：油滴的電性。電容器極板上的電荷量。該油滴的質(zhì)量。未移動(dòng)金屬板時(shí)，油滴的電勢(shì)能為多少？?jī)杉?jí)板間距改變后，油滴的加速度為多少？方向如何？例 5、如圖所示， 電源電動(dòng)勢(shì)為 U，平行金屬板 AB 間距為 d，板間中有一點(diǎn) P，B 板接地，閉合開關(guān)后：.不變量： U分類變量電容 C電荷量Q場(chǎng)強(qiáng) EP點(diǎn)電勢(shì)A 上移d 變大B 下