第55讲电容器的动态分析2

第55讲电容器的动态分析L2021•重庆电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器A.电容变小B.极板间电压变大C.极板间电场强度不变D.极板间的电场强度变小一.知识回顾.对公式=号的理解电容C=多，不能理解为电容与成正比、与成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关.运用电容的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=犬去分析平行板电容器电容的变化3用定义式=号分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化4用分析电容器两极板间电场强度的变化.电容器两类问题的比较1U不变

①根据c=£=磊先分析电容的变化，再分析的变化

②根据£=%析场强的变化

③根据以8=石/=那一性分析某点电势变化22不变

①根据c=§=篇先分析电容的变化，再分析的变化

②根据£=%当分析场强变化结论ci匕2特别提醒在平行板电容器两板间插入电介质，例如云母片，相当于增大；加入与极板等大的导体板，相当于d减小•平行板电容器动态的分析思路二.例题精析题型一一个电容器例

1.如图所示，M、N为平行板电容器的金属板，G为静电计开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度下列操作可使指针张开角度增大一些的是（）A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动，静电计指针张角增大B.保持开关S闭合，将M、N两极板间距增大少许，指针张角变小C.断开开关S后，将下极板向下移动一小段距离，P点的电势将上升，粒子的电势能增大D.断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变题型二两个电容器关联例

2.两个相同的电容器A和B按如图所示连接，它们的极板均水平放置当它们都带有一定电荷量并处于静电平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止现将电容器B的两极板沿水平方向移动使两极板错开，移动后两极板仍然处于水平位置，且两极板的间距不变已知这时带电粒子的加速度大小为去，求B的两个极板错开后正对着的面积与极板面积之比设边缘效应可忽略三.举一反三，巩固练习.如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连初始时开关S闭合，板间有一带电粒子P恰好处于静止状态忽略边缘效应，关于两极板组成的电容器，下列说法正确的是（）A.若只将电容器的上极板转过一小角度，则电容器的电容增大B.若只将电容器的上极板转过一小角度，则电容器所带电荷量增大C.若只将电容器的上极板转过一小角度，则粒子P所处位置的电势降低D.若断开开关S只将板间距变为原来的2倍，则带电粒子仍处于静止状态.如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的A、B两极板间有一带电液滴，在P点处于静止状态以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，中表示P点的电势，B极板接地若保持极板B不动，第一次将极板A稍向下平移，第二次将极板A稍向上平移（移动后极板A的位置还在P点上方），则下列说法正确的是（A.两次移动后Q相同B.两次移动后点电荷都保持静止C.第一次移动后U变小，第二次移动后U变大D.第一次移动后叩增大，第二次移动后少不变.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，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，0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.8增大，E增大B.6增大，Ep不变C.6减小，E不变D.0减小，Ep增大.在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极±o已知电流从a向b流过电流表时，电流表指针偏向a端某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向b端，下列判断正确的是（）A.极板上的电荷量不变B.极板上的电荷量变小C.电容器的电容变大D.电容器的电容不变.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R为滑动变阻器，用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部闭合电键s给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为e下列说法正确的是（）A.保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则8减小B.保持S闭合，将M板向N板靠近，则不变C.断开S在靠近M板内侧插入一定厚度的陶瓷片，则8增大D.断开S将N板向上移动少许，则0增大.利用图甲所示电路研究电容器充放电过程，开关接1端后电流传感器G记录电流随时间变化的图像如图乙所不则电容器电容C、极板电荷量Q、上极板电势＜p、定值电阻R两端电压U随时间t变化规律正确的是（）A.AB.BC.CD.D.物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系单位分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量Ec与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容，U为电容器充电后其两极板间的电压，E为两极板间的电场强度，d为两极板间的距离，S为两极板正对面积，e为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位），k为静电力常量.请你分析下面给出的关于Ec的表达式可能正确的是（）A.民=^E2sdB.Ec=^ESdC.Ec=|cU3D.Ec=1c2U.两个完全相同的电容器A和B如图所示连接，它们的极板均水平放置当它们都带有一定电荷量并处于静电平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止现仅将电容器B两板间距缩小，测得A中带电粒子的加速度大小为点则变化前后B两板间的距离之比为（）A.21B.31C.43D.

94.如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，在下极板上叠放一金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大B.电容器的带电量减少C.P仍将静止D.P向上运动

10.（多选）由锌板与铜板构成平行板电容器，其中锌板与静电计相连，静电计金属外壳和铜板都接地，现用频率V］的紫外线照射锌板，静电计指针偏转最后稳定在偏角9o±对应电压Uo假定已知偏转角度9与电势差U成正比，以Q表示两板带的电荷量，E表示两板间的电场强度则下述过程中正确的是（）A.将两板距离减小为原来的一半，则0先减小后增大最后稳定在Q增加B.换用频率v2的紫外线继续照射锌板9增大为26（）后稳定，则有h（V2-vi）=UoeC.停止光照，将两板距离增大为两倍，则Q增大为2Q9增大为28D.停止光照，将两板距离增大为两倍，则9增大为200E变大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UQd变大变小一变小、E变小C变小一U变大、E不变S变大C变大一变大、石不变变大一变小、石变小6变大变大—Q变大、E不变C变大一U变小、E变小。