平行板电容器动态分析问题

1、平行板电容器的动态分析问题一、涉及概念：1、充电、放电。2、电容 C Q （表示电容器容纳电荷本领的物理量） 单位：法拉；简称：法， 符号 F。1F 106 F , 1F 109 pFS3、平行板电容器电容 Cr S （决定式）4 kd二、平行板电容器的两类动态分析（一）电荷量 Q 不变；（电容器充电后与电源断开， Q 不变）分析步骤： 1、确定 Q 不变后，寻找变量；r S Q2、利用决定式 C rS ，定义式 C Q 去确定其他物理量的变化；4 kd U3、需要分析电场时，利用 E U 确定电场强度的变化；（二）电压 U不变；（电容器保持与电源连接， U 不变）分析步骤： 1、确定 U 不

2、变后，寻找变量；SQ2、利用决定式 C rS ，定义式 C Q 去确定其他物理量的变化； 4 kd U3、需要分析电场时，利用 E U 确定电场强度的变化；d、两类动态变化问题的比较：分类电容器保持与电源连接电容器充电后断开开关不变量UQd 变大C变小， Q 变小， E变小C变小， U变大， E不变S变大C变大， Q 变大， E不变C变大， U变小， E变小 r 变大C变大， Q 变大， E不变C变大， U变小， E变小四、例题讲解例 1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关 K 闭合时，板间有一质量为m、电量为 q 的微粒恰好处于静止状态，求： 该微粒的

3、电性。 此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 此时平行板电容器两极板的电势差为多少。 此时平行板电容器两极板的电荷量为多少。举一反三：1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关K 闭合时，板间有一质量为m的微粒恰好处于静止状态，求： 判断该微粒的电性。 此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 该微粒的电荷量为多少。 此时电容器金属板电荷量为多少。例 2、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源（电压为 U）相连，板间距离为 d，当闭合开关稳定后，若将电容器的下级板向下移动一段距离，试分析各个物理 量的变化。举一反三1、如图所示，水平放置的平行金属板

4、(电容为C)与电源(电压为 U)相连，板间距离为 d ，当闭合开关稳定后，若将电容器的上级板右移一小段距离，试分析各个物理量的 变化。2、如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间距离为d，闭合开关稳定后，板间有一质量为 m电量为 q的微粒恰好处于静止状态，若将两板间距离增大为2d ，对于微粒下列说法正确的是 ( )A、仍然保持不变；B、向上做加速运动；C、向下做加速运动；D、该微粒为正电荷；E，微粒加速度为 1 g ；23、如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间距离为d，闭合开关稳定后，板间有一质量为 m电量为 q的微粒恰好处于静止状态，若在微粒的上方和上级板下方迅速 插入一金属

5、块，下列说法正确的是 ( )A、微粒仍然保持静止；B、平行板电容器的电容不变；C、平行板电容器内电场变大；D、微粒向上做加速运动；C）与电源（电压为 U）相连，板间距例3、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为离为 d，当闭合开关稳定后，再断开开关，求： 电容器上极板的电荷量； 将下级板向下移动一段距离，则电容器内电场强度如何变化； 在电容器中间插入一块金属板，则电容器内电场强度如何变化；举一反三：1、如图所示，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，闭合开关 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则 （ ）A 、断开开关 S，带正电的 A 极板向 B

6、 极板靠近，则 角增大B、断开开关 S，带正电的 A 极板向 B 极板靠近，则 角不变C、断开开关 S，带负电的 B 极板远离 A 极板，则 角不变D、断开开关 S，带负电的 B 极板远离 A 极板，则 角变小2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地在两极板间有一正电荷(电荷量很小 )固定在 P 点，如图所示，以 E 表示电容器两极板间的电场场强， U 表示电容器两极板间的 电压， EP 表示正电荷在 P 点的电势能若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的 位置则 ( )AU 变小， E 不变BE 变大， EP变大CU 变小， EP 不变D U 不变， EP不变3、用控制变量法，可以

7、研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示设若两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，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4、一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为 S，电容为 0S/d，其中容器充电后断开电源当增加两板间距时，电容器极板间 ( )A电场强度不变，电势差变大B电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变D电场强度减小，电势差减小例 4、如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d4 mm，充电后两极板电势差

8、为 120 V A板带正电，若它的电容为 3 ，F且 P 到 A 板距离为 1 mm. 求：(1) 每一板的带电荷量；(2) 一个电子在 P 点具有的电势能；(3) 一个电子从 B 板出发到 A 板获得的动能；(4) 两板间的电场强度举一反三：1、如图所示，平行板电容器的电容为C=10 F ，间距为 d=1cm ，与电动势为 U=3V 的直流电源 (内阻不计 )连接，下极板接地一质量为 m，带电量为 q=2 10-6C 的油滴位于电容器 的中点 P 点，且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离， 使得两极板间距变为 2d，求： 油滴的电性。 电容器极板上的电荷量。 该油滴的质量。 未移动金属板时，油滴的电势能为多少？ 两级板间距改变后，油滴的加速度为多少？方向如何？例 5 、如图所示， 电源电动势为 U，平行金属板 闭合开关后：AB间距为 d，板间中有一点 P，B 板接地，不变量： U分类变量电容 C电荷量 Q场强EP 点电势 P正电荷 EP负电