电容器的两类动态变化

1、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：Q(1)电容器电容的定义式 8 Q；(2)平行板电容器内部是匀强电场，E=， 平行板电容器电容的决定式 c=SS.4 71kd2 .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一的变化，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.一 £ rS £ ".一 ，一由C=-一二0c二;一可知C随d、S、£

2、r的变化而变化.4 71kd d一一£ rS, _ £ rS_ , _ _'由Q= CU=骨.U当U不变时，薮方可知，当U不变时，Q也随d、S J的变化而变化.,_ U 1由9大d可知,当U不变时,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 一发生变化，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.,_ 8 rs 8rs一_ _ _由C=：一匕8二I可知C随d、S、

3、3; r的变化而变化. 4 71kd d由U= Q= 4：kS%知,当Q不变时，U也随d、S、一的变化而变化.一 U Q 4兀 kQ 1 一 一，由E= -= = -OC 一可知，E随S、£ r变化而变化. d Cd £ rS £ rS【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，

4、当两板间的距离减小时()A.电容器的电容 C变大B.电容器极板白带电荷量 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

5、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S ,极板间的

6、距离为 d,静电计指针偏角为 e。实验中，极板所带电荷量不变， 若( )A.保持S不变，增大d,则0变大B.保持S不变，增大d,则0变小C.保持d不变，减小S,则e变小d.保持d不变，减小s,则e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（）A. C和U均增大B . C增大，U减小C. C减小，U增大 D . C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

7、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 , . 一S【解析】平行板电容器的电容 *二工.当两极板间距离d减小时，电容 C

8、变大，选项A正 4 71kd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，C= QU, Q= CU 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，E= U/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E= U/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、，一 Q £ rS , 、， 一一 .、定式，可得C= 口= 47kd，当在两极板间插入一块电介质时，介电常数 一变大，导致

9、电容C变大，而U不变，所以极板上白电荷量增大， 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、 U Q 4kTtQ，一， 人度E=二=三产一E随两极板间距离 d的增大保持不变，C正确，A B、D错误. d Cd & rS5 .【答案】A【解析】由液滴静止得 mg= Eq,保持开关S闭合，E=，U一定，减小d, E增大

10、，合力向,，一,U Q 4k% Q 、 一、，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 d Cd & rS为零，故C、D错误.【高考题组】6 .【答案】A一 , QSr 4 兀 kdQ 一、，【解析】由C=c C=",一二可得：UT，保持S不变，增大d,则U增大，即e变大，U 4 兀 kd£ rS故A正确，B错误；保持d不变，减小S,则U增大，即e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=SS知，当插入电介质后，一变大，则在 S d4 71kdQrQ不变的T青况下C增大；由电谷定乂式 C=m导u=-,又电何量Q不变，故两极板间的电势差 U CU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