专题49 静电平衡和电容器 （原稿版）

专题49静电平衡和电容器专题导航目录TOC\o"1-3"\h\u常考点静电平衡和电容器 1考点拓展练习 4常考点归纳常考点静电平衡和电容器【典例1】（多选）电源、开关、滑动变阻器和平行板电容器连成如图所示电路，P点到A、B两极板的距离相等，且B板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电荷量为Q，板间电压为U，板间电场强度大小为E。则下列说法正确的是（）A．若将A板下移少许，则Q变大，U不变，E变大 B．若滑动变阻器的滑片向左移动，则Q变大，U减小，E变大 C．若断开开关，将A板下移少许，则P点的电势不变 D．若断开开关，将A板向左移动少许，则Q不变，U不变，E不变【典例2】（多选）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（）A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，增大S，则θ变小 D．保持d不变，增大S，则θ不变【技巧点拨】1．静电平衡状态(1)导体内部场强为零；(2)净电荷仅分布在导体表面上（孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上）；(3)导体为等势体，导体表面为等势面，电场线与导体表面处处垂直。静电平衡时内部场强为零的现象，在技术上用来实现静电屏蔽。2．电容器(1)组成：两个彼此绝缘且又相距很近的导体。(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。(3)充、放电：3．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值。(2)定义式：C＝eq\f(Q,U)。(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF。4．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。(2)决定式：C＝eq\f(εrS,4πkd)，k为静电力常量。5．平行板电容器动态分析的解题思路：(1)确定不变量，分析是电容器两端电压不变还是所带电荷量不变。(2)用决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)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=eq\f(U,d)或E=分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化。6．两类平行板电容器的动态问题分析比较(1)两极板间电压U恒定不变。(2)电容器所带电荷量Q恒定不变。7．验电器与静电计（1）在结构上的不同（2）验电器的主要作用有：①检验导体是否带电。②检验导体所带电性。（3）静电计作用：①定量测量两导体间的电势差。②定量测量某导体的电势。【变式演练1】（多选）如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，下极板接地。开关S闭合，电容器两极板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是（）A．断开开关S，把电容器两极板距离增大，电容会增大 B．断开开关S，把电容器两极板距离减小，微粒将保持静止 C．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，两板带电量将会增大 D．保持开关S闭合，把电容器上极板向上移动少许，微粒在初始位置的电势能将增大【变式演练2】（多选）如图所示，充电后与电源分离的平行板电容器，其正极板接地在极板间P点有一带电液滴q处于静止状态，现将B板移至虚线处，则（）A．两极间电压变大 B．P点场强不变，但电势降低 C．带电液滴q仍保持静止 D．带电液滴q的电势能增大考点拓展练习1．如图，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减小，E不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ增大，Ep不变2．如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合。在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是（）A．在平行板电容器中插入电介质 B．减小平行板电容器两极板间的距离 C．减小平行板电容器两极板的正对面积 D．增大平行板电容器两极板的正对面积3．如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带正电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．上极板带正电 B．粒子开始向上运动 C．粒子运动的加速度大小为g D．粒子运动的加速度大小为g4．如图所示，平行板电容器两极板带等量异种电荷，右极板与静电计金属球相连，左极板和静电计金属外壳相连，下列操作能使静电计指针张角变小的是（）A．增大两极板的带电量 B．在两极板间插入电介质 C．将左极板向上平移少许 D．将左极板向左平移少许5．平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大）所连接成的电路如图所示，电源内阻不计。现在平行板电容器的右极板固定不动，且于两极板之间的P点固定一带负电的点电荷。改变左极板的位置，设静电计的张角为θ．下列说法正确的是（）A．若左极板向左移动少许，则θ变大，P点的电势变大 B．若左极板向左移动少许，则θ不变，P点的电势变小 C．若左极板向上移动少许；则θ不变，位于P点的点电荷的电势能减小 D．若左极板向下移动少许，则θ变小，位于P点的点电荷的电势能增大6．某电容器上标有“10μF200V”，则（）A．该电容器加上100V电压时，其电容为20μF B．该电容器加的电压不能低于200V C．该电容器的电容总等于10μF D．该电容器的最大电容为10μF，当其带电荷量较少时，电容小于10μF7．关于电容器、电容以下说法正确的是（）A．电容器的电容大说明它能容纳的电荷量多 B．电容的定义式为C＝，也可写为C＝ C．由电容的定义式可知：电容C和电容器带电量Q成正比，和两极间的电压U成反比 D．根据电容的定义式知，若电容器不带电，则其电容为零8．如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容所带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（）A．仅将M板向上平移 B．仅将M板向右平移 C．仅在M、N之间插入云母板 D．仅在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触9．如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A．电容器带电量不变 B．尘埃仍静止 C．检流计中无电流 D．检流计中有b→a的电流10．（多选）如图所示，平行板电容器AB通过二极管与电源相连接，二极管具