有关平行板电容器问题的归类分析

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1、有关平行板电容器问题的归类分析　　电容器是一种重要的电学元件，在生活中有广泛的应用.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质就组成一个平行板电容器.有关平行板电容器的考题经常在高考试题和各地模拟试题出现，下面围绕有关平行板电容器的考题进行归类分析，以期对同学们有所启发和帮助.[WTBX]　　考点一、对定义式[WTBX]C=QU的理解　　电容C=QU的比值，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容

2、器是否带电及带电多少无关.　　考点二、围绕平行板电容器决定式C=εrS4Kπd进行考查　　【例1】如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在下列图2中能正确反映C与d之间变化规律的图象是（）　　解析：由平行板电容器电容的决定式C=εrS4Kπd可得，电容C与极板之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图象是一条双曲线，所以选项A正确.　　考点三、围绕“平行板电容器充电后始终和电源连

3、接，平行板电容器的板间电压U不变”进行考查　　如图3所示，电容器充电后始终和电源连接，由于电容器“隔直流通交流”，所以在恒定电路中，电容器所在的支路相当于断路.此种情况平行板电容器的板间电压的大小等于电源的　　电动势的大小，即U=E.　　[TPh10.TIF；Z1，Y][TS（1][JZ][HT5"H]图3[TS）]　　【例2】如图3所示，用电源对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（）　　A.电荷将向上加速运动　　B.电荷将向下加速运动　　

4、C.电流表中将有从a到b的电流　　D.电流表中将有从b到a的电流　　解析：充电后电容器的上极板A带正电.两极板间有一个电荷q处于静止状态，则电荷受到的电场力的大小等于该电荷的重力的大小.不断开电源时，板间电压U不变，增大两板间距，d增大，由E=Ud可得两极板间场强E减小.场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动.由C=εrS4Kπd可得电容C减小.由Q=CU可得极板所带电荷量减少，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b到a的电流.综合上面分析

5、可得本题答案选BD.　　【点拨】带电物体在两板间受到电场力的作用，高考命题经常以此考查带电物体在电场中的平衡问题、直线运动问题、类平抛运动问题等等；电容器存在充电、放电过程，这样电路中会存在充电电流、放电电流，高考命题也常常在电容器充电、放电问题上命题.　　考点四、围绕“平行板电容器充电后断开电源，平行板电容器的电荷量Q保持不变”进行考查　　平行板电容器充电后断开电源，平行板电容器的电荷量Q保持不变.由E=Ud、C=εrS4Kπd和Q=CU可得：E=4KπQεrS.所以此种情况下，若只改变板间距离，则两板间

6、的电场强度保持不变.　　【例3】如图4所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电荷，则下列判断正确的是（）　　A.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大　　B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大　　C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大　　D.若将铝板插入两板之间，则静电计指针张角变大　　解析：由于静电计的金属球与B板电势相等，外壳与A板等电势（A板和外壳都接地，A板和外壳的电势都为零），因此静电计测量的是电容器两极板间的电压，即电容器两极板间的电压变大，静

7、电计指针张角变大；电容器两极板间的电压变小，静电计指针张角变小.由于平行板电容器上带电量保持不变，即Q不变，由C=εrS4Kπd和Q=CU可得U=4KπQdεrS.若增大两极板之间的距离d，U增大，静电计指针张角变大，答案A正确；若将A板稍微上移，正对面积S减小，U增大，静电计指针张角变大，答案B正确；若将玻璃板插入两板之间，介电常数εr增大，U减小，静电计指针张角变小，答案C错误；若将铝板插入两板之间，相当于电容器两板间的距离减小，U减小，静电计指针张角变小，答案D错误.综合上面分析可得：本题答案选AB.

8、　　【例4】如图5所示电路，一只理想二极管和电容器在同一个支路，一带电量为q，质量为m的带电油滴静止在电容器的两极板间.若保持E、R1、R3和r不变，增大R2，带电油滴将怎样运动？　　解析：由于当理想二极管上加上正向电压时，理想二极管的阻值为零，理想二极管相当于一根理想导线，理想二极管所在的位置相当于短路.如图5所示，电容器两极板间的电压等于电阻R3上的电压.　　不妨设电容器的两极板间的距离为d，若保持E、R1、