微专题48电容器的动态分析问题【核心考点提示】1．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．对公式C＝的理解电容C＝，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关．3．两种类型的动态分析思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化．(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．(4)用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化．【经典例题选讲】【例题1】(2016·天津理综，4)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，θ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．θ增大，E增大B．θ增大，Ep不变C．θ减小，Ep增大D．θ减小，E不变【解析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，根据C＝可知，C变大；根据Q＝CU可知，在Q一定的情况下，两极板间的电势差减小，则静电计指针偏角θ减小；根据E＝，Q＝CU，C＝联立可得，E＝，可知E不变；P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，故Ep不变；由以上分析可知，选项D正确。【答案】D【变式1-1】(多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则()1/7源:学科网]A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点电势将降低C．电容器的电容减小，极板带电荷量减小D．带电油滴的电势能保持不变【解析】电容器与电源相连，两极板间电压不变，下极板接地，电势为0.油滴位于P点处于静止状态，因此有mg＝qE.当上极板向上移动一小段距离时，板间距离d增大，由C＝可知电容器电容减小，板间场强E＝减小，油滴所受的电场力减小，mg>qE，合力向下，带电油滴将向下加速运动，A错；P点电势等于P点到下极板间的电势差，由于P到下极板间距离h不变，由φP＝ΔU＝Eh可知，场强E减小时P点电势降低，B对；由C＝可知电容器带电荷量减小，C对；带电油滴所处P点电势下降，而由题图可知油滴带负电，所以油滴电势能增大，D错．【答案】BC【变式1-2】(2017·江西宜春一中等四校联考)(多选)如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路)连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是()A．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且P点的电势会降低B．将上极板向下移动，则P点的电势不变C．将下极板向下移动，则P点的电势升高D．无论哪个极板向上移动还是向下移动，带电油滴都不可能向下运动[解析]二极管具有单向导电性，闭合开关后，电容器充电，根据电容的决定式C＝、电容的定义式C＝、极板间的电场强度公式E＝，整理得E＝，带电油滴处于静止状态，则带电油滴所受的合力为零，向上的电场力与向下的重力相等，Eq＝mg，减小极板间的正对面积S，由C＝可知，C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由E＝可知，电场强度E变大，带电油滴所受电场力变大，带电油滴所受的合力向上，带电油滴会向上移动，P点与下极板的距离不变，E变大，则P点的电势会升高，故A错误；由E＝可知，电容器两极板间的电场强度不变，带电油滴所受的电场力不变，带电油滴静止不动，上极板向下移动或下极板向上移动时，d减小，C变大，两极板间的电压U等于电源电动势不变，电场强度E＝变大，电场力变大，电场力大于重力，带电油滴所受的合力向上，带电油滴向上运动，故D正确。2/7【巩固习题】1.如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A接地，极板B与一个灵敏的静电计相接.A极板向上移动，减小电容器两极板的正对面积时...
