第55講 電容器問題方法點撥(1)兩類動態(tài)問題的分析要抓住C、C和E三個基本關(guān)系(2)板間粒子的運動常用動力學(xué)方法或動能定理分析1(2017湖南邵陽第二次大聯(lián)考)根據(jù)大量科學(xué)測試可知，地球本身就是一個電容器通常大地帶有50萬庫侖左右的負電荷，而地球上空存在一個帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個已充電的電容器，它們之間的電壓為300kV左右地球的電容約為()A0.17FB1.7FC17FD170F2(2018湖北黃岡模擬)如圖1所示是定性研究影響平行板電容器電容大小因素的裝置，平行板電容器的A板固定在鐵架臺上并與靜電計的金屬球相連，B板和靜電計金屬外殼都接地將極板B稍向上移動，則()圖1A指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量變大B指針張角不變，兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小C指針張角變大，兩極板間的電壓變大，極板上的電荷量幾乎不變D指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量幾乎不變3(2017湖北孝感一模)靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖2所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬板，G為靜電計，開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開的角度減小些，下列采取的措施可行的是()圖2A斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板分開些B斷開開關(guān)S后，增大A、B兩極板的正對面積C保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板拉近些D保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動4.如圖3所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng).在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q0)的粒子；在負極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在電場力的作用下，兩粒子同時從靜止開始運動已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面若兩粒子間相互作用力可忽略不計重力，則Mm為()圖3A32B21C52D315(2017江西省六校3月聯(lián)考)“D”是一只理想二極管，只允許正向電流，不允許通過反向電流將平行金屬板接入如圖4所示的電路中，A、B極板間有一帶電小球通過絕緣細線懸掛于固定點O，閉合開關(guān)S后，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細線偏離豎直方向的角為，那么()圖4A貼著A板插入一定厚度的金屬板，將變小B將滑動變阻器觸頭向左移，小球重新平衡后，將變小C將滑動變阻器觸頭向右移，小球重新平衡后，將變大D將S斷開，小球重新平衡后，將變大6(多選)(2018四川瀘州一檢)如圖5所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為D，在下極板上疊放一厚度為d的金屬板A，d<D，其上部空間有一帶負電的粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開始運動，已知重力加速度為g.則下列判斷正確的是()圖5A電容器的電容變大B兩板間的電場強度不變C上極板所帶電荷量變小D粒子運動的加速度大小為g7(2017湖南株洲一模)如圖6所示，R是一個定值電阻，A、B為水平正對放置的兩塊平行金屬板，兩板間帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是()圖6A若增大A、B兩金屬板的間距，則有向右的電流通過電阻RB若增大A、B兩金屬板的間距，P將向上運動C若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，P將向上運動D若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向上運動8(多選)(2017湖北七市聯(lián)合考試)物理學(xué)規(guī)律在數(shù)學(xué)形式上的相似，往往意味著物理意義的相似某同學(xué)在查看資料后得知，電容器C中儲存的電場能EC與兩極間的電壓U之間關(guān)系式為ECCU2，電感線圈L中儲存的磁場能EL與通過線圈的電流I之間關(guān)系式為ELLI2，他類比物體m的動能Ek與其速度v的關(guān)系式Ekmv2，做出如下推論：質(zhì)量m反映了物體對速度v的變化的阻礙作用，自感系數(shù)L反映了電感線圈對電流I的變化的阻礙作用，則電容C也反映了電容器對電壓U的變化的阻礙作用你認為他以下的分析合理的是()A用相同大小的電流給電容器充電時，電容器的電容C越大，兩極板間電壓的增加相同大小U需要的時間越長B當(dāng)電容器以相同大小的電流放電時，電容器的電容C越大，兩極板間的電壓減小相同大小U需要的時間越長C用相同的電源(E，r)給原來不帶電的電容器充電，電容器的電容C越大，其電壓從某個值U增加相同的大小U所用的時間會更長D電容器通過相同的電阻放電，電容器的電容C越大，其電壓從某個值U減小相同的大小U所用的時間更短9(2017河北石家莊第二次質(zhì)檢)如圖7所示電路中，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，P為其中的一個定點將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后將A板向上平移一小段距離，則下列說法正確的是()圖7A電容器的電容增加B在A板上移過程中，電阻R中有向上的電流CA、B兩板間的電場強度增大DP點電勢升高答案精析1B2C極板與靜電計相連，所帶電荷量幾乎不變，B板與A板帶等量異種電荷，電荷量也幾乎不變，故電容器的電荷量Q幾乎不變將極板B稍向上移動一點，根據(jù)C可知S減小，C變小，Q不變，根據(jù)QCU可知U變大，靜電計指針張角變大，故選項C正確3B斷開開關(guān)，電容器所帶電荷量Q不變，將A、B分開一些，則d增大，根據(jù)C知，電容C減小，根據(jù)C知，電勢差增大，指針張角增大，故A錯誤斷開開關(guān)，電容器所帶電荷量Q不變，增大正對面積，根據(jù)C知，電容C增大，根據(jù)C知，電勢差U減小，指針張角減小，故B正確保持開關(guān)閉合，不論使A、B兩板靠近些，還是使滑動變阻器的滑動觸頭向右移動，電容器兩端的電勢差總不變，則指針張角不變，故C、D錯誤4A設(shè)電場強度為E，兩粒子的運動時間相同，對M有，aM，l；對m有am，l，聯(lián)立解得，A正確5C6.CD7C若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)C，電容減小，電壓不變，故電容器放電，故有向左的電流通過電阻R，故A錯誤；微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，受重力和向上的電場力而平衡，若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)E，場強減小，電場力減小，合力向下，故P將向下運動，故B錯誤；若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，相當(dāng)于極板間距離變小了，而電壓U不變，根據(jù)E，場強增大，電場力增大，故P將向上運動，故C正確；若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，根據(jù)C，電容增大，電壓不變，故場強不變，P不動，故D錯誤8ABC9B根據(jù)C，當(dāng)A板向上平移一小段距離，間距d增大，其它條件不變，則電容變小，故A錯誤；在A板上移過程中，電容減小，由于極板電壓不變，那么電荷量減小，因此電容器處于放電狀態(tài)，電阻R中有向上的電流，故B正確；聯(lián)立E與C可得E，由于電荷量減小，兩板間電場強度變小，故C錯誤；因兩板間電場強度變小，導(dǎo)致P點與B板的電勢差減小，因B板接地，電勢為零，即P點電勢降低，故D錯誤