平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題

平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題涉及概念：充電、放電。電容（表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量）單位：法拉；簡稱：法，符號F。,平行板電容器電容（決定式）平行板電容器的兩類動(dòng)態(tài)分析電荷量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；2、利用決定式，定義式去確定其他物理量的變化；3、需要分析電場時(shí)，利用確定電場強(qiáng)度的變化；（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，定義式去確定其他物理量的變化；3、需要分析電場時(shí)，利用確定電場強(qiáng)度的變化；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εr變大C變大，Q變大，E不變C變大，U變小，E變小例題講解例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：①該微粒的電性。②此時(shí)平行板電容器內(nèi)空間電場強(qiáng)度的大小。③此時(shí)平行板電容器兩極板的電勢差為多少。④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：①判斷該微粒的電性。②此時(shí)平行板電容器內(nèi)空間電場強(qiáng)度的大小。③該微粒的電荷量為多少。④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)閉合開關(guān)穩(wěn)定后，若將電容器的上級板右移一小段距離，試分析各個(gè)物理量的變化。舉一反三：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θ，則()斷開開關(guān)S，帶正電的A極板向B極板靠近，則θ角增大斷開開關(guān)S，帶正電的A極板向B極板靠近，則θ角不變斷開開關(guān)S，帶負(fù)電的B極板遠(yuǎn)離A極板，則θ角不變斷開開關(guān)S，帶負(fù)電的B極板遠(yuǎn)離A極板，則θ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場強(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()U變小，E不變B．E變大，EP變大C．U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)若兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ.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θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ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ε0S/d，其中ε0是常量．對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．電場強(qiáng)度不變，電勢差變大B．電場強(qiáng)度不變，電勢差不變C．電場強(qiáng)度減小，電勢差不變D．電場強(qiáng)度減小，電勢差減小例4、如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d＝4mm，充電后兩極板電勢差為120V．A板帶正電，若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm.求：(1)每一板的帶電荷量；(2)一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢能；(3)一個(gè)電子從B板出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能；(4)兩板間的電場強(qiáng)度．舉一反三：如圖所示，平行板電容器的電容為C=10，間距為d=1cm，與電動(dòng)勢為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=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)?d，求：①油滴的電性。②電容器極板上的電荷量。③該油滴的質(zhì)量。④未移動(dòng)金屬板時(shí)，油滴的電勢能為多少？⑤兩級板間距改變后，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場強(qiáng)EP點(diǎn)電勢正電荷負(fù)