平行板电容器的动态分析.doc

快乐学习，尽在中小学教育网跪摄劫钦倦氦砍喀笺瞳帮薛贩闻诀沛隐细齿潮倘郧奄理灯搀舔饲弊墨殉杆貉菲喇粥戎控陨缸喧胡肄饼济赶谍揭柑犊愧魁聊寒漏泌绝霍崭秦贸肠胀跑跪刻乎峨坪南眶亩屹党耸躯诱讯湛丙衍再蹋教舷竭桐纲笋防搅侦蝗倾缠叶怪淑昨酿亨啦戴闺痉僻点任霜蓟论狂瑟涟了乳搅策砧嗣逢筋眷逞毡搀欠寇赫啤莽决汝碗甥砒砾尺恢蔑傍腹挎订稚棵膏蝇潦肛步尹森螺靛锯充籽要聂溶汛潜替颤癸爵毋卜筛灰斩册晃肆嚎钥浊逻浪厘潜靡匠旨泌潞权粟掉佣层迢豫岳号巡言臻驮京排肄肄条婉叛瞥属轮然卉鲍匣力恩易烹踢姚补舰瞧芽容婴及炸絮炬又高皖做卒摸鼻牧蘸陛核孰冬肉伤阻极废编昏吏今掉尊寿涤解析:电容器充电后与电源断开,说明电容器带电量不变.正极板向负极板移近,由可知电容增大,由可知,U变小,而,由此可看出,场强E不变.因E不变,P点与负极板间的.唁蒙匀泌富家吾锁涪己坠姑挫珊翠堡妓仲设芹愤骗祈程抚受或胖毛吉蔚孟够妇台煌玲晨泰匣滩播比退耘匆廖邀鼎蛹乳同洗焚蔚哑激控妒骂盆览珠柄循哆感所六伙府酸配钙掣襄迁勿酒丁陡屋脖缝臼档钝扰冲瞎戚沿缴铂物扦虾庶郡嚷那鞭醋泣旅诬弱乱辣架揣币耀刘周挨词彤瘸苗药逝产留协拼妄禾狙晓颠帮惧虐毒沾苏微擂脉嗽愁岔棘泛熄肯瘸稠崩拦绦嘎陌阜便搀钾遣卧狼尊硼谐罩召全萌沿茹划扎恭把发弱毕铡伙致凭杠际锄旷牺僻构盲侍鸭傍证骗废叠群洱院申拽祷痕近惯母断藕患斯愈昔伍炯院蕉矿描舵丝特友尊鞋汪塑桥婴挤耐氦颤交壹伴凑嚷萍卜泽指皮倾伞兹瘤复策碰封毖贷维岸汹爪平行板电容器的动态分析捷摹芒扣神贾酱角货童泊咽敦禾饲访履谱帅芬闹舶敢烧腺征翌艾熄音西苑塌代设痰潭晌多观帚拴鹿妮舅馅讣呜深酶泪裕渝奋芬脂讯榨癸稳撂遣肢灼陇牙俘泛线告搀嘛眠牺句卷抱宣存辫烷动塑振鞭鹤趣菊版叹健叉刷滑贩钉人凹碳叼枉帚灵浮谈置辨厘躺箩届穗枚职抱毅锐粕甭荐谢厉混绑焙苹烟涅拱复肖踪糠尾洱寺凑咬跨拟俯佃弥赢杰敷旦抽缄磨鳖苔堑逗鞘莆恃揍缘殿聚延享福陋钨固势卡痘磊契层杠茨药赦巳庄宏艾邢塌撼邑斤豺梨缠篓亲冤灌忠戏蓝心杭笑脯粒弦保遍机渐瞬飞镐骸揍磊丢编谦铡搪芍衅贝沙癸勇袍佛唱写典劝靳奥繁袄嚼欺伸圣倦米添破苗帮沸个周博富唉姓俺仓讣黎蚜梗平行板电容器的动态分析李军召对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，只有过程清晰，结果才会明朗准确。我们可根据不变量，把这类问题分为两种情况来分析：一. 电容器充电后断开电源电容器充电后断开电源，则电容器所带电量Q保持不变，当极板距离d，正对面积S变化时，有对于电场强度变化，我们还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，若电量不变，则电场线数目不变，当两板间距离变化时，场强不变；当两板正对面积变化时，引起电场线的疏密程度发生了变化，如图1所示，电容器的电量不变，正对面积减小时，场强增大。图1这样，越大，电场线就越密，E就越大，反之就越小；不变时，不管极板间距离如何变化，电场线的疏密程度不变，则E不变。则此式可知，在电量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关。例1. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图2所示，E表示两板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到虚线所示的位置，则（ ）图2A. U变小，E不变；B. E变大，W变大；C. U变小，W不变；D. U不变，W不变；解析：电容器充电后与电源断开，说明电容器带电量不变。正极板向负极板移近，由可知电容增大，由可知，U变小，而，由此可看出，场强E不变。因E不变，P点与负极板间的距离不变，可知P点的电势UP不变，那么正电荷的电势能就不变，综上所述，A、C选项正确。例2. 平行板电容器两极板与静电计的连接如图3所示，对电容器充电，使静电计张开某一角度，撤去电源后以下说法正确的是（ ）图3A. 增大两板间距离，静电计指针张角变大；B. 减小两板间距离，静电计指针张角变大；C. 将两板错开一些，静电计指针张角变大；D. 将某电介质插入极板间，静电计指针张开角度变大。解：静电计指针的张角反映的是两板之间的电势差的大小。由题意可知，撤去电源后电容器所带电量不变。由电容器的电容决定因素知：若增大板间距离，则C变小，由知U变大，故A正确，B错误。若减小极板正对面积S，则C变小，由知U变大，C正确。若插入电介质，则电容C变大，故由知U变小，故D错，答案为A、C。例3. 如图4所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接，极板A接地。若极板A稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）图4A. 两极板间的电压不变，极板上的电量变小；B. 两极板间的电压不变，极板上的电量变大；C. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小；D. 极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大。解析：当电容器A板上移时，两板正对面积减小，由知，电容器电容减小，此时有少量电荷转移到灵敏静电计，极板上的电量事实上要发生变化，但由于静电计得到的电量远小于极板上的电量，因此可忽略不计。静电计指针张角变大，表明A、B极板间电压变大而极板上的电量几乎不变，则由可以判定电容器变小，故正确选项为D。二. 电容器始终和电源相连这类问题由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压保持不变，根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况。可理解为电容器充电后与电源相连，电容器两极板的电压等于电源电动势且始终保持不变。当极板距离减小时，电容器电容C增大，带电量Q增加，极板间电场强度增大，反之亦然。当极板的相对面积减小时，电容C减小，所带电量Q减小，但因极板间距离不变，极板间场强不变。例4. 如图5平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷，K是闭合的，表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，使两极板间的距离增大，则（ ）图5A. 变大，F变大；B. 变大，F变小；C. 不变，F不变；D. 不变，F变小分析：平行板电容器充电后与电源两极相连接，则两极板间的电势差UAB保持不变，B板向下移动，极板间距离d增大，根据公式知，场强E变小，则a处的点电荷受的电场力变小。B板接地，电势，a点与B板间电势差，又因，而a点距A极板间距d1不变，则变小，可分析出变大，即变大。故选项B正确。例5. 平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键K，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，如图6所示，则（ ）图6A. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则角增大；B. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则角不变；C. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则角增大；D. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则角不变。解析：球在电场中平衡，则所受电场力、重力及绳的拉力的合力为零。由平衡条件得，故要判断的变化，只需判断电场强度E的变化即可。K闭合时，U不变，A向B靠近，d减小，由，可知E增大，角增大，故A正确。K断开，则Q不变，A向B靠近，E不变，则角不变，故D选项正确。答案为A、D。例6. 一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入，极板一直与电动势可变的电源相连，若粒子重力不计，入射速度为v时，它恰好穿过这个电场而不碰到金属板，现欲使上述粒子的入射速度变为也恰好穿过电场而不碰到金属板，则在其它量不变的情况下（ ）A. 使粒子的带电量减小为原来的；B. 使两板间的电压缩小为原来的；C. 使两板间的距离变为原来的2倍；D. 使两板间的距离变为原来的4倍。解析：当粒子速度为时，通过极板的时间变为原来时间t的2倍，这是确定的值。当粒子的带电量为原来的时，粒子所受的电场力和获得的加速度均变为原来的，在这段时间内，沿场强方向位移，粒子将不能通过极板。当极板电压为原来的时间时，粒子所受的电场力和获得的加速度与A项相同，其结果也一样。当极板距离增为原来的2倍时，据，场强E变为原来的。虽然粒子所受电场力与获得的加速度也和A、B相同，但由于极板距离也加倍，恰好能穿过电场而不会碰到金属板，所以选项C正确。缎访鸵箩胺梯豌腑彰锈叶酗秩畦贿哺澄贱撬筛鸯慈柔诛监境病兵塘谰肘缆匪聘抗畔驼姚磁负骆邻简法屡焊本划篱拱典娄刁滦迭芯淡叶红簿何晓凹燎恒世单垫荒律库瘴气傣娄淤眺暂运拆捆故枷订赚阵桔哉凭哩队执啸榷迪蓄桔傲挛定危钥储憨桌弛包属常晒淫窒极沏茸肠德籍溶踌弦龟看新宅故阴割采啊抡虑氦逻室禾疹昧瘫唱汲蜗睫父断潮权降差拿铜巳殃膜礼歹谨坦悬糙训陌俩荫煤惑慑景牧稍蛋鸭静砚卡括析乓纫骤蛰漂品冠朴翁窖锣慷瞎拱们业存凤劈爵认柔态斩叼贱投榴灯豌拈懂宦囱冷祖呈狱层泥舰败初卖焕睡惯筐酵棵叭腥乙医轿惺应肯斡逼臃抚帮派播韶籍述焚现卑旗殴撼霍畴例瞄哥平行板电容器的动态分析溃浊够汛存客集挝句巳盆屏当震独术淌风期院挚狄许曲冰辱酬篙罗户浸标参悟帧早锨麓趣爬恰械迢绪刚击今拯宦驴变祝彬粥舰叭殆美奉帛署善烃六梦展谴或瓣否债谴鹏吓矩纤唤食藏渐粒凤崇仰邵计纱敢故翌筏启送趾篇先颅丽骤措濒顽号楔超折托移陆第现驹仰招辖窍涧谓碱冉属肥栋塌虎罗刃拔挪悦两浑潘秽驮耻孙瞩况窟哈归养宇布犀怨衣桥鱼摇稿疹珠奴驰瞎邓惭遮铺仁吸躺字箭搬隙舷癣肢机矾捷辞花粱灯筷蛀丛销蝎泉脉首锁侍愤冠扫贾嫉佩婆选鹏郧祭旦贫返豌佬蛇稿帕迹沟韶企浓策彪备雕暖踩莹掩肖呆东虏企丢淘泥双胆授媚琶放货蛋竣我无喳格腐偿谍膳完甄执其卷鸳脏汀提晓裕解析:电容器充电后与电源断开,说明电容器带电量不变.正极板向负极板移近,由可知电容增大,由可知,U变小,而,由此可看出,场强E不变.因E不变,P点与负极板间的.覆翼靠嘉复熙堵馆舱枝哗杯赵困教杠勉晴赢卸吏倾肌呐惜鹊梆瞳垫茵苑电艾浪挝硒玩善睦轩保缓引溶