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电容器带电粒子在电场中的运动
考点一电容器及平行板电容器的动态分析
1.电容器
(1)组成:由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成.
(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值.
(3)电容器的充、放电:
①充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电
场能.
②放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.
2.电容
(1)定义:电容器所带的电荷量与电容器两极板之间的电压之比.
Q
(2)定义式:C=.
U
612
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1F=10μF=10pF.
(4)意义:表示电容器容纳电荷本领的高低.
(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定,与电容器
是否带电及电压无关.
3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:正对面积、相对介电常数、两板间的距离.
εSr
(2)决定式:C=.
4πkd
技巧点拨
1.两类典型问题
(1)电容器始终与恒压电源相连,电容器两极板间的电压U保持不变.
(2)电容器充电后与电源断开,电容器两极板所带的电荷量Q保持不变.
2.动态分析思路
(1)U不变
QεSr
①根据C==先分析电容的变化,再分析Q的变化.
U4πkd
U
②根据E=分析场强的变化.
d
③根据U=E·d分析某点电势变化.
AB
(2)Q不变
QεSr
①根据C==先分析电容的变化,再分析U的变化.
U4πkd
U4kπQ
②根据E==分析场强变化.
dεSr
③当改变d时,E不变.
例题精练
Q
1.(多选)由电容器电容的定义式C=可知()
U
A.若电容器不带电,则电容C为零
B.电容C与电容器所带电荷量Q成正比
C.电容C与所带电荷量Q无关
D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量
答案CD
Q
解析电容器电容的定义式C=是比值定义式,电容与电容器带电荷量及两端电压无关,
U
QΔQ
由电容器本身决定,故A、B错误,C正确;由电容器电容的定义式C==可知,电容
UΔU
在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量,故D正确.
2.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则
电容器()
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大
B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
答案D
εSr
解析由C=可知,当将云母介质移出时,ε变小,电容器的电容C变小;因为电容器r
4πkd
U
接在恒压直流电源上,故U不变,根据Q=CU可知,当C变小时,Q变小.再由E=,
d
由于U与d都不变,故电场强度E不变,选项D正确.
3.如图1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
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