第55讲-电容器的动态分析原卷版

第讲电容器的动态分析55I真题示例•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、组成的电容

1.2021M N器视为平行板电容器，固定，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M N当汽车减速时，极板、间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器M N电容变小极板间电压变大A.B.C.极板间电场强度不变D.极板间的电场强度变小一.知识回顾对公式的理解

1.电容=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

2.确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变1用决定式盖分析平行板电容器电容的变化2C=用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化3C=§用分析电容器两极板间电场强度的变化4电容器两类问题的比较

3.不变1

①根据=£=盖先分析电容的变化，再分析的变化

②根据石=§分析场强的变化

③根据仰分析某点电势变化⑵不变U/i5=E,d=9A—

①根据=考=需先分析电容的变化，再分析U的变化C/^TTLKCL

②根据石=§=瞥分析场强变化结论ClopO充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开分类不变量U Q变大变小一变小、变小变小一变大、£不变d C Q EC U变大变大一变大、不变变大变小、变小5C E—U E变大变大一变大、不变变大变小、£变小E—U特别提醒在平行板电容器两板间插入电介质，例如云母片，相当于打增大；加入与极板等大的导体板，相当于减小d•平行板电容器动态的分析思路4电容器保持与电源相连，不变;电容器U［确定不变充电后与电源断开,不变G1由决定式=向确定电容器电容的变化由决定式=多判断电容器所带电荷量或两极板间电（判断或的变化人U［判断场强的变化卜*由石=夕分析电容器极板间场强的变化压的变化二.例题精析题型一一个电容器例如图所示，、为平行板电容器的金属板，为静电计开始时开关闭合，静电计指针张

1.M NG S开一定角度下列操作可使指针张开角度增大一些的是（）.保持开关闭合，将上的滑片向右移动，静电计指针张角增大A SR保持开关闭合，将、两极板间距增大少许，指针张角变小B.S M N断开开关后，将下极板向下移动一小段距离，点的电势将上升，粒子的电势能增大C.S P断开开关后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变D.S题型二两个电容器关联例两个相同的电容器和按如图所示连接，它们的极板均水平放置当它们都带有一定电荷量并处

2.A B于静电平衡时，电容器中的带电粒子恰好静止现将电容器的两极板沿水平方向移动使两极板A B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1度大小为六，求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BA B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

1.直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关与电源正极相连，s下极板接地后与电源负极相连初始时开关闭合，板间有一带电粒子恰好处于静止状态忽略s P边缘效应，关于两极板组成的电容器，下列说法正确的是（）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A.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B.若只将电容器的上极板转过一小角度，则粒子所处位置的电势降低C.P若断开开关只将板间距变为原来的倍，则带电粒子仍处于静止状态D.S,2如图所示，是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的、两极板间有一带电液滴，在点

2.D A B P处于静止状态以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间的电压，＜表示点的电势，Q Up PB极板接地若保持极板不动，第一次将极板稍向下平移，第二次将极板稍向上平移（移动B AA后极板的位置还在点上方），则下列说法正确的是（）A P两次移动后相同A.Q两次移动后点电荷都保持静止B.第一次移动后变小，第二次移动后变大C.U U第一次移动后年增大，第二次移动后叩不变D.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

3.都接地，在两极板间有一个固定在点的点电荷，表示两板间的电场强度，表示点电荷在P EEp点的电势能，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P0增大，增大增大，不变A.8E B.0Epc.e减小，E不变D.e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

4.化结构如图所示，、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上M N已知电流从向流过电流表时，电流表指针偏向端某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发a ba现电流表指针偏向端，下列判断正确的是（）b极板上的电荷量不变极板上的电荷量变小A.B.电容器的电容变大电容器的电容不变C.D.如图所示，、是平行板电容器的两个极板，为滑动变阻器，用绝缘细线将一带负电的小球

5.MNR悬于电容器内部闭合电键给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为

①下列说法正确S,A.保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则0减小B.保持S闭合，将M板向N板靠近，则8不变C.断开S,在靠近M板内侧插入一定厚度的陶瓷片，则0增大D.断开S,将N板向上移动少许，则8增大利用图甲所示电路研究电容器充放电过程，开关接端后电流传感器记录电流随时间变化的

6.1G图像如图乙所示则电容器电容、极板电荷量、上极板电势夕、定值电阻两端电压随CQR UA.A时间变化规律正确的是（）t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

7.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与哪些Ec量有关的过程中得出的一些结论，式中为电容器的电容，为电容器充电后其两极板间的电C U压，为两极板间的电场强度，为两极板间的距离，为两极板正对面积，为两极板间所充E dS E甲B.B C.C D.D介质的相对介电常数（没有单位），为静电力常量,请你分析下面给出的关于的表达式可能k Ec正确的是（）FA・艮=^E2sd.Ec=^ESdBC.E=1CU3c D.E=1c2Uc两个完全相同的电容器和如图所示连接，它们的极板均水平放置当它们都带有一定电荷

8.A B量并处于静电平衡时，电容器中的带电粒子恰好静止现仅将电容器两板间距缩小，测得AB中带电粒子的加速度大小为点则变化前后两板间的距离之比为（）A BA.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

9.板，其上部空间有一带电粒子静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，下列说法P正确的是（）•P电容器的电容增大电容器的带电量减少A.B.仍将静止向上运动C.P D.P（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

10.接地，现用频率的紫外线照射锌板，静电计指针偏转最后稳定在偏角上，对应电压vi00Uo假定已知偏转角度与电势差成正比，以表示两板带的电荷量，表示两板间的电场强度0U QE则下述过程中正确的是（）将两板距离减小为原来的一半，则先减小后增大最后稳定在增加A.e00,Q换用频率的紫外线继续照射锌板增大为后稳定，则有B.v2820hv-vi=Uoe2停止光照，将两板距离增大为两倍，则增大为增大为C.Q2Q,0200停止光照，将两板距离增大为两倍，则增大为变大D.620o,E。