高中物理教科版選修3-1學(xué)案：第1章-6-電容器和電容-7-靜電的應(yīng)用及危害-【含答案】(參考版)
2025-04-05 05:33本頁面
【正文】 可知，當(dāng)U不變時(shí)，Q也隨d、S、εr的變化而變化．(3)由E＝∝可知，當(dāng)U不變時(shí)，E隨d的變化而變化．2．平行板電容器充電后，切斷與電源的連接：電荷量Q保持不變．(1)由C＝∝可知C隨d、S、εr的變化而變化．(2)由U＝＝∝可知，當(dāng)Q不變時(shí)，U也隨d、S、εr的變化而變化．(3)由E＝＝＝∝可知，E隨S、εr的變化而變化，而與d無關(guān)．【例2】 如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷．以E表示兩板間的電場強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則( )A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不變C．θ減小，Ep增大 D．θ減小，E不變思路點(diǎn)撥：解答本題時(shí)應(yīng)按以下思路分析：→→→→→D [若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下平移一小段距離，則根據(jù)C＝可知，C變大，Q一定，則根據(jù)Q＝CU可知，U減小，則靜電計(jì)指針偏角θ減?。桓鶕?jù)E＝，C＝，Q＝CU聯(lián)立可得E＝，可知Q一定時(shí)，E不變；根據(jù)U1＝Ed1可知P點(diǎn)離下極板的距離不變，E不變，則P點(diǎn)與下極板的電勢差不變，P點(diǎn)的電勢不變，則Ep不變，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．]平行板電容器的動(dòng)態(tài)變化問題的分析方法抓住不變量分析變化量，其理論依據(jù)是：(1)首先明確不變量，是電荷量Q不變，還是電壓U不變．(2)用電容決定式C＝分析電容的變化．(3)用電容定義式C＝分析Q或U的變化．(4)用E＝分析場強(qiáng)的變化，用U′＝Ed′分析某點(diǎn)與零電勢點(diǎn)間電勢差，進(jìn)一步分析該點(diǎn)電勢變化．訓(xùn)練角度1 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析1.(多選)如圖所示，用靜電計(jì)可以測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶正電，實(shí)驗(yàn)中，電荷量不變，則下列判斷正確的是 ( )A．增大兩極板之間的距離，靜電計(jì)指針張角變大B．將A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大C．若將玻璃板插入兩極板之間，則靜電計(jì)指針張角變大D．若將A板拿走，則靜電計(jì)指針張角變?yōu)榱鉇B [電容器上所帶電荷量一定，由公式C＝，當(dāng)d變大時(shí)，C變小，再由C＝得U變大；當(dāng)A板上移時(shí)，正對面積S變小，C變小，U變大；當(dāng)插入玻璃板時(shí)，C變大，U變?。划?dāng)將A板拿走時(shí)，相當(dāng)于使d變得更大，C更小，故U應(yīng)更大．故選A、B.]訓(xùn)練角度2 平行板電容器與力學(xué)綜合，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則( )A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢將降低C．帶電油滴的電勢能將減小D．電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大B [上極板向上移動(dòng)一小段距離后，板間電壓不變，仍為E，故電場強(qiáng)度將減小，油滴所受電場力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；P點(diǎn)的電勢大于0，且P點(diǎn)與下極板間的電勢差減小，所以P點(diǎn)的電勢減小，B正確；油滴向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做負(fù)功，油滴的電勢能應(yīng)增加，C錯(cuò)誤；電容器的電容C＝
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