平行板电容器的动态问题分析平行板电容器的动态问题分析1.平行板电容器的动态分析(1)主要的理论依据①平行板电容器的电容C与极板间距d、正对面积S、介质的相对介电常数εr间的关系为:C＝εrS4πkd.②平行板电容器的内部是匀强电场，所以场强E＝Ud.③电容器所带电荷量Q＝CU.④由以上三式得E＝4kπQεrS，该式常用于Q保持不变的情况中．【跟踪训练】如图示甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是()A．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小转解析4.分析比较的思路确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变.用决定式C＝εrS/4πkd分析平行板电容器电容的变化．用定义式C＝Q/U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．用E＝U/d分析电容器极板间场强的变化.5.常见类型【典例】(多选)如图示,两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,形关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态,以下说法正确的是()A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流转解析【跟踪训练】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．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()．A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减少D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大解析显隐【跟踪训练】如图,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度;为了使指针张开角度增大一些,应该采取的措施是()A.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些B.断开开关S后，将A、B两极板分开一些C.保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些D.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些解析：使指针张开角度增大一些，就是增大静电计两端的电压，当开关S闭合时，电压一定，故C、D错误；断开开关S后，电容器所带电荷量一定，由C＝QU可知要增大电容器两极板之间的电压，需减小电容C，由平行板电容器电容的决定式C＝εrS4πkd知，保持S不变，增大d，电容C减小，故A错误，B正确．答案：B解析显隐2.带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法转解析【典例】(2014·安徽卷，22)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。转解析【跟踪训练】如图所示，板长L＝4cm的平行板电容器，板间距离d＝3cm，板与水平线夹角α＝37°，两板所加电压为U＝100V。有一带负电液滴，带电荷量为q＝3×10－10C，以v0＝1m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出(取g＝10m/s2，sinα＝0.6，cosα＝0.8)。求：(1)液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度。2.带电粒子在电场中偏转的两类问题v0vv0vyyy’=?θm－q(1)确定最终偏移距离思路①思路②(2)确定偏转后的动能(或速度)思路①思路②【典例】如图示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U1＝2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l＝6.0cm,相距d＝2cm,两极板间加以电压U2＝200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场...
