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110平行板電容器的動態(tài)分析問題平行板電容器的動態(tài)分析問題平行板電容器是最常見的一種電容器，其結構可以發(fā)生變化，因此電容也跟著隨之變化。當我們改變電容器的某個結構時，電容器的電容也隨之變化。從而導致電容器中間的電場強度也會發(fā)生變化。這就引出一種問題，電容器的動態(tài)分析問題。電容器的動態(tài)分析問題總體上來說大概分為兩類總體上來說大概分為兩類：電壓不變的問題和電荷量不變的問題。一般情況下，題目中的說法是：電壓不變（電容

2、器始終接在電源上電容器始終接在電源上）電荷量不變（電容器電容器充電完成后，斷開電源充電完成后，斷開電源）如果根據(jù)問題的難度再細分根據(jù)問題的難度再細分：層次層次1：僅僅分析電容和電荷量（電壓）的變化：僅僅分析電容和電荷量（電壓）的變化層次層次2：分析電容和電荷量（電壓）的變化，再加上電場強度的變化，而電場強度的變化：分析電容和電荷量（電壓）的變化，再加上電場強度的變化，而電場強度的變化有兩個方法進行比較（有兩個方法進行比較（U不變的問題中

3、：不變的問題中：E=Ud，Q不變的問題中，不變的問題中，Q與E成正比成正比(前提是前提是S不變不變)）層次層次3：E的變化會導致容器中某點電勢的變化（或者電荷在某點電勢能的變化）的變化會導致容器中某點電勢的變化（或者電荷在某點電勢能的變化）層次層次4：E的變化會導致容器中液滴所受電場力的變化，進而會產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第的變化會導致容器中液滴所受電場力的變化，進而會產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律計算加速度；或者容器中國液滴的平衡狀態(tài)發(fā)生變

4、化，從而分析細線角度的變化。二定律計算加速度；或者容器中國液滴的平衡狀態(tài)發(fā)生變化，從而分析細線角度的變化。【此題問題本質上只重在分析電場強度的變化問題，因為所需要分析的是力的問題】【此題問題本質上只重在分析電場強度的變化問題，因為所需要分析的是力的問題】動態(tài)分析問題的處理方法：動態(tài)分析問題的處理方法：1.先分析清楚題目給出的是U不變還是Q不變的類型2.找出題目中發(fā)生變化的參量，然后分析C的變化（注意正反比關系），Q的變化（U的變化）Q的

5、變化會產(chǎn)生瞬間的充電和放電電流（會判斷電流方向）3.再分析E的變化4.如果是平衡問題或者動力學問題需要進行受力分析，寫平衡方程或者牛頓第二定律。典型例題剖析典型例題剖析例1：★★★★【2016新課標I】一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質，接在恒壓直流電源上。若將云母介質移出，則電容器（）A.極板上的電荷量變大，極板間電場強度變大平行板電容器的動態(tài)分析問題310靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個固定在P點的點電荷，以E

6、表示兩板間的電場強度，表示點電荷在P點的電勢能，表示靜電計指針的偏角。若保持pE?下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（）A、增大，E增大B、增大，不變??pEC、減小，增大D、減小，E不變?pE?答案：D解析：上板下移，由可知，C變大，Q一定，則Q=CQ，U減小，則θ減SCd????；根據(jù)，Q=CU可知Q一定時，E不變；根據(jù)U1=Ed1UEd?SCd??QES??可知P點離下板的距離不變，E不變，則P點與下板的電勢差

7、不變，P點電勢不變，則EP不變；故ABC錯，D正確。例5：★★：★★(多選)如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將上極板豎直向上移動一小段距離，則()A帶電油滴將沿豎直方向向上運動BP點電勢將降低C電容器的電容減小，極板帶電荷量減小D帶電油滴的電勢能保持不變答案BC解析電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，下極板接地，電勢為0.油滴位于P點處于靜止狀態(tài)，因此有mg＝qE.當上極板