2019高考物理一轮复习 微专题系列之热点专题突破 专题41 平行板电容器的动态分析与带电体在电容器中的运动问题学案

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1、突破41平行板电容器的动态分析与带电体在电容器中的运动问题一：电容器的动态变化问题1两个公式的比较公式的特点定义式，适用于一切电容器决定式，适合平行板电容器意义反映容纳电荷的本领反映了影响电容大小的因素2两类典型的动态变化分析在解题中运用到的公式：C＝；C＝；E＝3.解决电容器问题的两个常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下，由E＝＝＝知，电场强度与板间距离无关。(2)针对两极板带电荷量保持不变的情况，还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，如图甲所示；当两极板间距离变化时，如图乙中电场线疏密不

2、变，场强不变；当两极板正对面积变化时，如图丙中电场线变密，场强增大。【典例1】如图，平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷.K是闭合的，表示a点的电势，f表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则A.变大，f不变B.变大，f变小C.不变，f不变D.不变，f变小【答案】B【解析】由于开关K闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压UAB保持不变。随B极板下移两极板之间的距离增大，根据E=U/d可知两极板之间的电场强度E减小，

3、由于UAa=EhAa，由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0即UB=0，又UaB=Ua-UB，所以Ua=UaB增大。而点电荷在a点所受的电场力f=qE，由于E减小，所以电场力f减小。故B正确。故选B。点睛：本题难度较大，涉及知识面大，需要认真分析．方法是：先找不变量（UAB），再找容易确定的物理量（E和UAa），最后求出难以确定的量（确定UaB不能用UaB=EhaB，因为E和haB一个变大另一个变小）．【

4、典例2】如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，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点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，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．θ增大，E增大　　　　　B．θ增大，Ep不变C．θ减小，Ep增大D．θ减小，E不变【答案】　D【跟踪短训】1．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差，现使B板带正电，A板带负电，则下列说法正确的是

5、（）A.将A板稍微向右移，静电计指针张角将变小B.若将A板稍微向上移，静电计指针张角将变小C.若将A板拿走，静电计指针张角不为零D.若将玻璃板插入两极板之间，静电计指针张角将变小【答案】ACD【点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变．2．一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

6、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【答案】D【解析】　平行板电容器电容的表达式为C＝，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C变小。由于极板间电压不变，据Q＝CU知，极板上的电荷量变小。再考虑到极板间电场强度E＝，由于U、d不变，所以极板间电场强度不变，选项D正确。二、与力学知识相关的电容器问题解答与力学知识相关的电容器问题，步骤如下：（1）首先确定不变量.通过审题，明确

7、电容器的带电特点，是两极板间电压不变，还是电容器所带电荷量不变（2）选取研究对象，进行受力分析.在分析受力问题时，要注意判断带电体是否忽略重力，（3）根据牛领第二定律或平衡条件列方程，进而判断在电容器某些因素发生变化的情况下，带电体的运考是否发生变化以及怎样变化等【典例3】如图所示，两块平行金属板c、d竖直放置，其间有用绝缘细线悬挂的带电小球，闭合开关，滑片P位于ab正中间时，小球偏离竖直方向α角，则(　　)A．保持滑片P位置不变，将板c略向右移动，α角将变小B．仅断开开关，α角将不变C．仅调节电阻箱

8、R使其阻值增大，α角将变大D．仅将滑片P向b端移动时，α角将变大【答案】　D【典例4】如图所示，A、B为水平放置平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方的P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是（  ）。A:若仅将A板上移，带电小球仍将恰好运动至小孔N处B:若仅将B板上移，带电小球将从小孔N穿出C:若仅将滑动变阻器的滑片上移，带电小球将无