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专题突破——平行板电容器的两类动态问题

 

【知识梳理】

一、电荷量Q不变(充电后断开电源)

1．d↑ —— C∝ —— C↓ —— C＝ —— U↑—— E＝＝ —— E 不变

2．S↑ —— C∝ —— C↑ —— C＝ —— U↓—— E＝ —— E↓

3．ε_r↑ —— C∝ —— C↑ —— C＝ —— U↓—— E＝ —— E↓

二、电压U不变(始终与电源相连)

1．d↑ —— C＝∝ —— C↓ —— C＝ —— Q↓—— E＝  ——E↓

2．S↑ —— C∝ —— C↑ —— C＝ —— Q↑—— E＝  ——E不变

3．ε_r↑ —— C∝ —— C↑ —— C＝ —— Q↑—— E＝  ——E不变

三、电容器动态分析的基本思路

1．确定不变量：分析电压不变或电量不变；

2．判断电容C的变化：用决定式C＝∝分析电容器电容的变化；

3．判断Q或U的变化：用定义式C＝分析电容器所带电量Q或两极板间电压U的变化；

4．判断场强E的变化：用E＝分析电容器极板间场强E的变化．

四、技巧方法

两极板间电介质ε_r不变时，可以认为一定量的电荷Q对应着一定数目的电场线。

两极板间距离变化时，电场线密度不变(图乙)，场强E不变；

两极板正对面积变化时，电场线变密(图丙)，场强增大。

 

 

 

 

 

 

 

【巩固练习】

[例1](2016·全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 (　　)

A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大

B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大

C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变

D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变

 

 

[变式训练1-1](多选)将[例1]中的电源断开，当把云母介质从电容器中快速抽出后，下列说法正确的是                                                             (　　)

A．电容器的电容减小　　　          B．极板间的电势差减小

C．极板上的电荷量不变                   D．极板间电场强度不变

 

 

[变式训练1-2] (多选)在[例1]中，若将云母介质换成金属板，接在恒压直流电源上，当把金属板从电容器中快速抽出后，下列说法正确的是     (　　)

A．电容器的电容不变                      B．电容器所带电荷量减少

C．极板间的电压增大                      D．极板间电场强度变小

 

 

[变式训练1-3] (多选)在[例1]中，若云母介质保持不动，使两极板正对面积减小，则下列说法正确的是                                                             (　　)

A．电容器所带电荷量保持不变

B．电容器所带电荷量减少

C．极板间的电场强度保持不变

D．极板间的电场强度变小

 

[巩固训练1] (多选)如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m，带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是  (　　)

A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流

B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流

C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流

D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流

[巩固训练2]如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是  (　　)

A．使A板向左平移以增大板间距离

B．在A、B两板之间插入一块陶瓷板

C．断开S后，使B板向左平移以减小板间距离

D．断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积