内容正文:
电容器及其动态变化问题
一、知识点归纳
1.分析思路
(1)先确定是Q还是U不变:电容器保持与电源连接,U不变;电容器充电后与电源断开,Q不变.
(2)用决定式C=确定电容器电容的变化.
(3)用定义式C=判定电容器所带电荷量Q或两极板间电压U的变化.
(4)用E=分析电容器极板间场强的变化.
2.两类动态变化问题的比较
分类
充电后与电池两极相连
充电后与电池两极断开
不变量
U
Q
d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
εr变大
C变大Q变大E不变
C变大U变小E变小
二、针对练习
1、对于电容器,下列说法正确的是( )
A.电容器所带的电荷量越多,电容越大
B.电容器两极板间的电势差越大,电容越大
C.电容器所带的电荷量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍
D.电容器两极板间的电势差减小到原来的,它的电容也减小到原来的
2、(多选) 如图所示,是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是( )
A.若将A板向右平移一小段位移,电容器的电容C减小
B.若断开S,将B板向下平移一小段位移,带电液滴的电势能减小
C.在S仍闭合的情况下,增大两极板距离的过程中,电阻R中有从b到a的电流
D.若断开S,减小两极板距离,则带电液滴向下运动
3、如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点.将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加
B.在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流
C.A、B两板间的电场强度增大
D.P点电势升高
4、(多选)如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路.麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动.下列说法正确的是( )
A.振动膜向右运动时,电容器的板间电场强度不变
B.振动膜向右运动时,a点的电势比b点的电势高
C.振动膜向左运动时,电阻上有从a到b的电流
D.振动膜向左运动时,振动膜所带的电荷量减小
5、利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生;如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体(矿井中含有杂质的水),A、C构成电容器.已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系:电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转.若矿井渗水(导电液体深度增大),则电流表( )
A.指针向右偏转,A、C构成的电容器充电 B.指针向左偏转,A、C构成的电容器充电
C.指针向右偏转,A、C构成的电容器放电 D.指针向左偏转,A、C构成的电容器放电
6、如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷(上极板带正电),与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的正点电荷,以E表示两板间的电场强度,U表示两板之间的电势差,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.E不变,Ep不变 B.U不变,E减小
C.θ增大,E不变 D.θ不变,Ep增大
7、一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大
B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
8、如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(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( ).
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.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,则极板带电量将增大
9、(多选)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略,开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点,若断开开关K,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.静电计指针的张角变小
B.P点电势升高
C.带电油滴向上运动
D.带电油滴的电势能不变
10、如图所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连,开始时开关闭合.一带电粒子沿两极板中心线方向以一初速度射入,恰好