平行板電容器的動態(tài)分析問題

1、.平行板電容器的動態(tài)分析問題涉及概念：充電、放電。電容 表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 單位：法拉；簡稱：法,符號F。 , 平行板電容器電容決定式平行板電容器的兩類動態(tài)分析電荷量Q不變；電容器充電后與電源斷開,Q不變分析步驟：1、確定Q不變后,尋找變量； 2、利用決定式,定義式去確定其他物理量的變化； 3、需要分析電場時,利用確定電場強度的變化；二電壓U不變；電容器保持與電源連接,U不變分析步驟：1、確定U不變后,尋找變量； 2、利用決定式,定義式去確定其他物理量的變化； 3、需要分析電場時,利用確定電場強度的變化；兩類動態(tài)變化問題的比較：分類電容器保持與電源連接電容器充電后斷開開關(guān)不變量UQ

2、d變大C變小,Q變小,E變小C變小,U變大,E不變S變大C變大,Q變大,E不變C變大,U變小,E變小r變大C變大,Q變大,E不變C變大,U變小,E變小例題講解例1、如圖所示,水平放置的平行金屬板電容為C與電源相連,板間距離為d,當(dāng)開關(guān)K閉合時,板間有一質(zhì)量為m、電量為q的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),求：該微粒的電性。此時平行板電容器內(nèi)空間電場強度的大小。此時平行板電容器兩極板的電勢差為多少。此時平行板電容器兩極板的電荷量為多少。舉一反三：1、如圖所示,水平放置的平行金屬板電容為C與電源相連,板間距離為d,當(dāng)開關(guān)K閉合時,板間有一質(zhì)量為m的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),求：判斷該微粒的電性。此時平行板電容器內(nèi)

3、空間電場強度的大小。該微粒的電荷量為多少。此時電容器金屬板電荷量為多少。例2、如圖所示,水平放置的平行金屬板電容為C與電源電壓為U相連,板間距離為d,當(dāng)閉合開關(guān)穩(wěn)定后,若將電容器的下級板向下移動一段距離,試分析各個物理量的變化。舉一反三1、如圖所示,水平放置的平行金屬板電容為C與電源電壓為U相連,板間距離為d,當(dāng)閉合開關(guān)穩(wěn)定后,若將電容器的上級板右移一小段距離,試分析各個物理量的變化。如圖所示,水平放置的平行金屬板與電源相連,板間距離為d,閉合開關(guān)穩(wěn)定后,板間有一質(zhì)量為m電量為q的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),若將兩板間距離增大為2d,對于微粒下列說法正確的是 A、仍然保持不變；B、向上做加速運動；C

4、、向下做加速運動；D、該微粒為正電荷；E,微粒加速度為；如圖所示,水平放置的平行金屬板與電源相連,板間距離為d,閉合開關(guān)穩(wěn)定后,板間有一質(zhì)量為m電量為q的微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),若在微粒的上方和上級板下方迅速插入一金屬塊,下列說法正確的是 微粒仍然保持靜止；平行板電容器的電容不變；平行板電容器內(nèi)電場變大；微粒向上做加速運動；例3、如圖所示,水平放置的平行金屬板電容為C與電源電壓為U相連,板間距離為d,當(dāng)閉合開關(guān)穩(wěn)定后,再斷開開關(guān),求：電容器上極板的電荷量；將下級板向下移動一段距離,則電容器內(nèi)電場強度如何變化；在電容器中間插入一塊金屬板,則電容器內(nèi)電場強度如何變化；舉一反三：如圖所示,平行板電容器

5、的兩極板A、B接于電池兩極,一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為,則斷開開關(guān)S,帶正電的A極板向B極板靠近,則角增大斷開開關(guān)S,帶正電的A極板向B極板靠近,則角不變斷開開關(guān)S,帶負電的B極板遠離A極板,則角不變斷開開關(guān)S,帶負電的B極板遠離A極板,則角變小2、一平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地在兩極板間有一正電荷固定在P點,如圖所示,以E表示電容器兩極板間的電場場強,U表示電容器兩極板間的電壓,EP表示正電荷在P點的電勢能若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示的位置則U變小,E不變 BE變大,EP變大CU變小,EP不變 DU不變,EP不

6、變3、用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容的因素,如圖所示設(shè)若兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為.實驗中,極板所帶電荷量不變,若A保持S不變,增大d,則變大B保持S不變,增大d,則變小C保持d不變,減小S,則變小D保持d不變,減小S,則不變4、一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S,電容為0S/d,其中0是常量對此電容器充電后斷開電源當(dāng)增加兩板間距時,電容器極板間A電場強度不變,電勢差變大B電場強度不變,電勢差不變C電場強度減小,電勢差不變D電場強度減小,電勢差減小例4、如圖所示,已知平行板電容器兩極板間距離d4 mm,充電后兩極板電勢差為120 VA板帶正電,若

7、它的電容為3 F,且P到A板距離為1 mm.求：每一板的帶電荷量；一個電子在P點具有的電勢能；一個電子從B板出發(fā)到A板獲得的動能；兩板間的電場強度舉一反三：如圖所示,平行板電容器的電容為C=10,間距為d=1cm,與電動勢為U=3V的直流電源連接,下極板接地一質(zhì)量為m,帶電量為q=的油滴位于電容器的中點P點,且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,使得兩極板間距變?yōu)?d,求：油滴的電性。電容器極板上的電荷量。該油滴的質(zhì)量。未移動金屬板時,油滴的電勢能為多少？兩級板間距改變后,油滴的加速度為多少？方向如何？例5、如圖所示,電源電動勢為U,平行金屬板AB間距為d,板間中有一點P,B板接地,閉合開關(guān)后：不變量：U分類變量電容C電荷量Q場