2022-2023年人教版(2019)高中物理必修3 平行板电容器的动态问题分析

平行板电容器的动态问题分析一．平行板电容器的动态分析问题常见的类型平行板电容器的动态分析问题有两种情况：一是电容器始终和电源连接，此时U恒定，则Q＝CU∝C，而C＝∝，两板间场强E＝∝；二是电容器充电后与电源断开，此时Q恒定，则U＝，C∝，场强E＝＝∝。二．运用电容器定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化。(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。(4)用E＝分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化。三．两类动态问题分析比较(1)第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变(2)第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变四．典题分析1．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的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，则(　　)A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大2．一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(　　)2 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3．某电容式话筒的原理示意图如图2所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中(　　)A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量保持不变C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高4．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2，下列说法正确的是(　　)A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E15．当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则(　　)A.电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B.电容器的电容减小为原来的，两极板间电势差保持不变C.电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器的电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的6．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　)A.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小B.将两极板间的间距加大，电容将增大C.在上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7．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两极板间的电压加倍，两板间的电场强度减半，采用的办法有(　　)A.两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B.两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C.两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍D.两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍8．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，减小S，则θ变小D.保持d不变，减小S，则θ不变9．如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中(　　)A.电容器A板始终带正电荷B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.A、B板间的电场强度增大10．如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？2