1、1专题 1.7 平行板电容器的动态分析1. 2分析思路3. 解决电容器问题的两个常用技巧(1) 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。Ud QCd 4 kQ rS(2) 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】电源、开关、平行板电容器连成如所示电路闭合开关 S，电源对电容器充电后，电容器带电量为 Q，板间电压为 U，板间电场强度大小为 E0.则下列说法正确的是( )A若将 A 板下移少许， Q 增大；
2、U 减小； E0不变B若将 A 板下移少许， Q 不变； U 减小； E0减小C若断开开关，将 A 板下移少许， Q 增大； U 不变； E0增大D若断开开关，将 A 板下移少许， Q 不变； U 减小； E0不变2【答案】D 【典例 2】传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力 F 作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( )A当 F 向上压膜片电极时，电容将减小B当 F 向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力 F 发生变化D若电流计有示数，则压力 F 不发生变化【答案】BC
3、【解析】当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故 A 错误，B正确当压力 F 发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断的充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故 C 正确，D 错误【典例 3】如下图所示，电路中 A、 B 为两块竖直放置的金属板， C 是一只静电计，开关 S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（ ）A 断开 S 后，使 B 板向右平移一些3B 断开 S 后，使 A、 B 两板错开一些C 保持 S 闭合，使 A、 B 两板靠近一些D 保持 S 闭合，使
4、A、 B 两板正对面积减小一些【答案】AB【跟踪训练】1. 如下图是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )A电阻 R 中没有电流B电容器的电容变小C电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流D电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流【答案】BC【解析】平行板电容器的电容和带电荷量分别为 C ，QCU.当两板间距离 d 增大时，电容 C 减小， rS4 kd极板的带电荷量 Q 也减小，由于原来电容器的上板 A 带正电，下板 B 带负电，带电荷量减小，B 板的电子在电源的作用下将输送到 A 板中和部分正电荷，所以电阻 R 中会有从 a 流向 b 的电流
5、2如图所示，平行板电容器与电源相接，充电后切断电源，然后将电介质插入电容器极板间，则两板间的电势差 U 及板间场强 E 的变化情况为( )A U 变大， E 变大 B U 变小， E 变小C U 不变， E 不变 D U 变小， E 不变4【答案】B【解析】当平行板电容器充电后切断电源，极板所带电荷量 Q 保持不变，插入电介质后，电容器的电容 C变大，则 U 将变小，而由 E 可知，板间场强 E 也将变小。选项 B 正确。QC Ud3如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，下列说法正确的是( )A A 板与静电计的指针带的是异种电荷B甲图中将 B 板上移，静电计的指针偏角增大C
6、乙图中将 B 板左移，静电计的指针偏角不变D丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小【答案】BD 4. 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正检验电荷固定在 P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容、 E 表示两板间的场强、 表示 P 点的电势， W 表示正电荷在 P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离 x 的关系图像中正确的是 ( )【答案】C 5高考+模拟综合提升训练1. (2016天津高考)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
7、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， 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 增大， E 增大 B 增大， Ep不变C 减小， Ep增大 D 减小， E 不变【答案】D【解析】由题意可知平行板电容器的带电荷量 Q 不变，当下极板不动，上极板向下移动一小段距离时，两极板间距 d 减小，则电容 C 变大，由 U 可知 U 变小，则静电计指针的偏角 减小。又因为两板间电场QC强度 E ， Q、 S 不变，则 E 不变。因为 E 不变，则点电荷从 P 点移动到下极板(电势为零)电Ud QC
8、d 4 kQ rS场力做功不变，电势能的变化相同，则点电荷在 P 点的电势能 Ep不变，故只有选项 D 正确。2 （2019 届山西省部分学校高三 8 月摸底调研）一平行板电容器接在恒压直流电源上，若将两极板间距离增大，则电容器A 电荷量变大，极板间的电场强度变大 B 电荷量变大，极板间的电场强度变小C 电荷量变小，极板间的电场强度变小 D 电荷量变小，极板间的电场强度变大【答案】C63 （20182019 焦作市沁阳一中高二上月考试题）如图所示是测定液面高度 的电容式传感器示意图, 为电源, 为灵敏电流计, 为固定的导体芯, 为导体芯外面的一层绝缘物质, 为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方
9、向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。如果在导电液体的深度 发生变化时观察到指针正向左偏转,则( )A 导体芯 所带电荷量在增加,液体的深度 在增大B 导体芯 所带电荷量在减小,液体的深度 在增大C 导体芯 所带电荷量在增加,液体的深度 在减小D 导体芯 所带电荷量在减小,液体的深度 在减小【答案】D【解析】电流计指针向左偏转，说明流过电流计 G 的电流由左右，则导体芯 A 所带电量在减小，电容两端间的电势差不变，由 Q=CU 可知，芯 A 与液体形成的电容器的电容减小，根据 C= ，知正对面积减小，则液体的深度 h 在减小，故 D 正确。ABC 错误。故选 D。4 （
10、2017-2018 河北省石家庄市行唐县三中高二上 12 月月考）如图所示的电路中 A、B 是两块平行金属板，P 是金属板间的一个点.先将开关 S 闭合给两金属板充电，然后再将开关断开.保持开关断开，B 板不动，将 A 板移动到图中虚线所示的位置.用 U1表示两金属板间的电势差，用 U2表示 P 点与 B 板间的电势差.则（ ）A U 1减小，U 2减小 B U 1减小，U 2不变7C U 1减小，U 2增大 D U 1不变，U 2不变【答案】B5（2018 广州市岭南中学高三下期中考试试题）如图所示电路中， A、 B 是构成平行板电容器的两金属极板， P 为其中的一个定点。将开关 S 闭合，
11、电路稳定后将 A 板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是A 电容器的电容增加B 在 A 板上移过程中，电阻 R 中有向上的电流C A、 B 两板间的电场强度增大D P 点电势降低【答案】BD【解析】根据 C= ，当 A 板向上平移一小段距离，间距 d 增大，其它条件不变，则导致电容变小，故 A错误；在 A 板上移过程中，导致电容减小，由于极板电压不变，那么电量减小，因此电容器处于放电状态，电阻 R 中有向上的电流，故 B 正确；根据 E=U/d 可知间距 d 增大，E 减小，选项 C 错误； 因场强变小，导致 P 点与 B 板的电势差减小，因 B 板接地，电势为零，即 P 点电势降低，故 D
12、 正确；故选 BD。6（2018 广东省惠州市博罗县博罗中学电场单元检测）平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷(电荷量很小)固定在 P 点，如图，以Q 表示电容器极板电荷量，以 U 表示电容器极板间的电压， E 表示两极板间的场强，Ep 表示正电荷在 P 点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的位置，则（ ）8A Q 不变 B E 变大C U 变小 D Ep 不变【答案】ACD7（2018 江苏省南通市通州区联考高一下期末考试）如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板 N 与静电计相接，极板 M 接地用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差 U，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在整个实验过程中，保持电容器所带电量 Q 不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是A 将 M 板向下平移B 将 M 板水平向左平移C 在 MN 之间插入云母板D 在 MN 之间插入金属板，且不和 M、N 接触【答案】AB
