电容器动态分析经典例题

一、多选题

1．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α．在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是

A．缩小a、b间的距离 C．取出a、b两极板间的电介质 的电介质 【答案】BC 【解析】

B．加大a、b间的距离

D．换一块形状大小相同、介电常数更大

要使悬线的偏角α变大，需要增加F电，即增加PQ两极板间的电场强度，PQ两极板距离不变，所以只需增加PQ两极板间的电压即可。 两个电容器并联在一起，所以两个电容器极板间的电压相同，此时：C并对两个电容器：总电量Q不变，由：CQ U得：增加U，需要将电容C并减小，CPQ不变； 由：CS得：减小电容Cab可有三个方法： 4kd①增大极板距离d ②减小正对面积s，如将ab板错开 ③换介电常数小的电介质 故选：BC。=Cab+CPQ。 【名师点睛】本题主要考察电容器的“孤岛效应”，即电荷守恒，在分析电容器动态变化时，需要根据C公式分析

2．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，现将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（ ）

SUQ判断电容器的电容变化情况，然后结合E，C等4kddU

A．静电计指针张角变小 B．静电计指针张角不变 C．电容器的电容变小

D．电容器两板间的电场强度不变 【答案】AD 【详解】

ABC．电容器充电后与电源断开，电量不变，负极板缓慢向右平移一小段距离，板间距减小，根据

C得到电容变大，根据

S 4kdCQ U可得电压减小，即静电计指针张角变小，A正确，BC错误； D．根据场强公式

E结合上面公式可得

U dE电容器两板间的电场强度不变，D正确。 故选AD。

4kQ S3．如图所示，K1、K2闭合时，一质量为m、带电量为q的液滴，静止在电容器的A、B两平行金属板间，现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是（ ）

A．电容器的电容减小

B．A板电势比电路中Q点电势高 C．液滴将向下运动 D．液滴的电势能增大 【答案】AB 【解析】

试题分析：根据CS，当间距d增大时，其它条件不变，则导致电容变小，故A4kd正确；K1、K2闭合时A、Q电势相等，保持K1闭合，将K2断开，将B板向下平移一段距离，板间场强不变，所以A板与地间的电势差U增大，即A板电势升高，而Q点的电势不变，所以A板电势比电路中Q点电势高，故B正确；根据E相结合可得EUS与C，d4kd4kQ，由于电量、正对面积不变，从而确定电场强度也不变，所以S液滴仍保持静止，故C错误；根据电场力与重力平衡可知，液滴带负电，由于B板的移动，导致液滴的电势升高，所以其电势能减小，故D错误． 考点：带电粒子在混合场中的运动、电容

【名师点睛】本题关键确定电容器的电量是否变化．掌握CUQ，再由E与

dUCS4kQ，相结合可得E，并学会通过电荷的电性与电势的变化来确定电势4kdS能的变化．

4．如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）

A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将增大

D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴静止不动 【答案】AD

【详解】

A．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，即d增大，则根据C知，电容减小，故A正确；

B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；

C．由于电容器始终与电源相连，两极板间电压U不变，当下极板间的距离增大，则极板间的电场强度减小，P点与上极板间距不变，那么这两者的电势差会减小，则P点与下极板的电势差会增大，故带负电油滴的电势能将减小，故C错误； D．电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据

S4kdEUQ4kQ dCdS知电场强度不变，则带电油滴仍静止，故D正确。 故选AD。

第II卷（非选择题）

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