第8讲 电容器的两类动态变化.doc

第8讲 电容器的两类动态变化【技巧点拨】电容器两类动态变化问题分析技巧1.分析电容器的动态变化问题，要抓住不变量，分析变化量其理论依据是：(1)电容器电容的定义式C；(2)平行板电容器内部是匀强电场，E；(3)平行板电容器电容的决定式C.2.电容器的动态变化问题分为两类：（1）平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U不变此时，电容器的极板距离d、极板的正对面积S、电介质的相对介电常数r的变化，将引起电容C的变化，从而引起电量Q和极板间的场强E的变化由C可知C随d、S、r的变化而变化由QCUU，当U不变时，Q可知，当U不变时，Q也随d、S、r的变化而变化由E可知，当U不变时，E随d的变化而变化（2）平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电量Q保持不变如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充电也不会放电，所以电荷量Q就保持不变极板距离d、正对面积S、电介质的相对介电常数r发生变化，将引起电容C的变化，从而引起电压U及板间场强E的变化 由C可知C随d、S、r的变化而变化由U可知，当Q不变时，U也随d、S、r的变化而变化由E可知，E随S、r变化而变化【对点题组】1对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是 ()A将两极板的间距加大，电容将增大B将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大2连接在电池两极上的平行板电容器，当两板间的距离减小时()A电容器的电容C变大B电容器极板的带电荷量Q变大C电容器两极板间的电势差U变大D电容器两极板间的电场强度E变大3两块大小、形状完全相同的金属平板平行正对放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电则()A保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大C断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大4平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E随两极板间距离d的变化关系，正确的是()5两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器将两金属板分别与电源两极相连，如图所示，闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下列判断正确的是()A保持开关S闭合，减小两极间的距离，液滴向上运动B保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动【高考题组】6.（2010北京）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若( )A保持S不变，增大d，则变大B保持S不变，增大d，则变小C保持d不变，减小S，则变小D保持d不变，减小S，则不变7.（2012江苏）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()AC和U均增大 BC增大，U减小CC减小，U增大 DC和U均减小8.（2012海南）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是( )A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半答案精析【对点题组】1【答案】BCD【解析】影响平行板电容器电容大小的因素有：(1)随正对面积的增大而增大；(2)随两极板间距离的增大而减小；(3)在两极板间放入电介质，电容增大据上面叙述可直接看出B、C选项正确；对D选项，实际上是减小了两极板间的距离所以本题正确选项应为B、C、D.2【答案】ABD【解析】平行板电容器的电容C.当两极板间距离d减小时，电容C变大，选项A正确平行板电容器连接在电池两极上，两极板间的电压为定值，选项C错误根据电容定义式，CQ/U，QCU，U不变，C变大，所以Q变大，选项B正确平行板电容器两极板间的电场是匀强电场，EU/d，U不变，d减小，所以E变大，选项D正确3【答案】BC【解析】保持S接通则两极板间电势差U不变，减小两极板间的距离d时，根据电场强度公式EU/d，两极板间电场的电场强度将增大，A错误；根据平行板电容器电容的定义式和决定式，可得C ，当在两极板间插入一块电介质时，介电常数r变大，导致电容C变大，而U不变，所以极板上的电荷量增大，B正确；同理，断开S时极板上的电荷量Q不变，减小两极板间的距离d时电容C变大，则电势差U一定变小，C正确；如果在两极板间插入一块电介质，则C变大，Q不变则电势差U一定减小，D错误本题正确选项是B、C.4【答案】C【解析】由于平行板电容器充电后断开电源，电容器所带电荷量保持不变，两极板间电场强度E，E随两极板间距离d的增大保持不变，C正确，A、B、D错误5【答案】A【解析】由液滴静止得mgEq，保持开关S闭合，E，U一定，减小d，E增大，合力向上，故A正确，B错误；断开开关S，E；Q一定，减小d，E不变，合力仍为零，故C、D错误【高考题组】6.【答案】A【解析】由C、C可得：U，保持S不变，增大d，则U增大，即变大，故A正确，B错误；保持d不变，减小S，则U增大，即变大，故C、D错误。7.【答案】B【解析】由平行板电容器电容决定式C 知，当插入电介质后，r变大，则在S、d不变的情况下C增大；由电容定义式C得U，又电荷量Q不变，故两极板间的电势差U减小，选项B正确8.【答案】AD【解析】由E可知，保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半