李萍
平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析是高中物理的常見問(wèn)題,處理此類問(wèn)題,首先要明確電容器的兩種T作狀態(tài):
①電容器保持與電源連接,則電容器兩極板間電壓U不變;
②電容器先充電,后與電源斷開,則電容器所帶電荷量Q不變.
例1 如圖2所示,將平行板電容器與電池兩端相連,兩極板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若將上板緩慢地下移一些,其他條件不變,則( ? ?)
A.電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,塵埃仍靜止
B.電場(chǎng)強(qiáng)度變大,塵埃將向上做加速運(yùn)動(dòng)
C.電流計(jì)G中將有電流,方向是a→b
D.電容器所帶的電荷量增加
二、電容器所帶電荷量Q不變
如圖1所示,先將開關(guān)S與a連接,然后斷開開關(guān),則電容器所帶電荷量Q不變.
由上式可知,E與d無(wú)關(guān),所以電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變.
其實(shí),當(dāng)Q不變時(shí),電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化情況也可定性分析.
①僅改變電容器兩極板間的正對(duì)面積S,則當(dāng)S增大時(shí),兩極板上的電荷密度變小,兩極板間電場(chǎng)線變疏,所以E減小;反之,當(dāng)S減小時(shí),兩極板上的電荷密度變大,兩極板間電場(chǎng)線變密,所以E增大.
②僅改變電容器兩極板間的距離d,則兩極板上的電荷分布不改變,兩極板間電場(chǎng)線的疏密程度不改變,所以E不變.
例2 如圖3所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn).以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓,Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示位置,則( ? ?)