物理人教版選修3-1學(xué)案第一章第8節(jié)電容器的電容_第1頁(yè)
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第8節(jié)電容器的電容1.電容反映了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小,定義式為C=eq\f(Q,U),電容的大小決定于電容器本身,與Q和U無(wú)關(guān)。2.平行板電容器的電容決定式為C=eq\f(εrS,4πkd),即C由εr、S、d共同來(lái)決定。3.平行板電容器保持電荷量不變的情況下,若只改變板間距離,則電場(chǎng)強(qiáng)度不變。一、電容器和電容1.電容器的組成兩個(gè)彼此絕緣的導(dǎo)體,當(dāng)靠得很近且之間存有電介質(zhì)時(shí),就組成一電容器。2.電容器的充放電過(guò)程充電過(guò)程放電過(guò)程定義使電容器帶電的過(guò)程中和掉電容器所帶電荷的過(guò)程方法將電容器的兩極板與電源兩極相連用導(dǎo)線將電容器的兩極板接通場(chǎng)強(qiáng)變化極板間的場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng)極板間的場(chǎng)強(qiáng)減小能量轉(zhuǎn)化其他能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為其他能3.電容(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值,公式為C=eq\f(Q,U)。(2)物理意義:表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。(3)單位:1F=106μF=1012pF。二、平行板電容器及常見(jiàn)電容器1.平行板電容器(1)構(gòu)成:由兩個(gè)彼此絕緣的平行金屬板。(2)電容的決定因素:兩板間距離d,兩板的正對(duì)面積S,兩板間電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr。(3)關(guān)系式:C=eq\f(εrS,4πkd)。2.常見(jiàn)電容器分類(lèi)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按電介質(zhì)分:聚苯乙烯電容器、陶瓷電容器、,電解電容器等,按電容是否可變分:固定電容器、可變電容器))3.電容器的額定電壓和擊穿電壓(1)額定電壓:電容器能夠長(zhǎng)期正常工作時(shí)的電壓。(2)擊穿電壓:電介質(zhì)被擊穿時(shí)在電容器兩極板上的極限電壓,若電壓超過(guò)這一限度,則電容器就會(huì)損壞。1.自主思考——判一判(1)電容大的電容器帶電量一定多。(×)(2)電容為C的電容器所帶電荷量為Q,若電荷量增大為2Q,則電容變?yōu)?C。(×)(3)電容器所帶的電荷量Q是指電容器的一個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值。(√)(4)電容器外殼上標(biāo)的是額定電壓。(√)(5)電解電容器使用時(shí),正、負(fù)極不能接反。(√)(6)平行板電容器間插入電介質(zhì)時(shí)電容變大。(√)2.合作探究——議一議(1)根據(jù)公式C=eq\f(Q,U),能否說(shuō)電容C與電容器所帶的電荷量Q成正比,與兩極板間的電勢(shì)差U成反比?提示:電容是用比值法定義的物理量,不能說(shuō)C與Q成正比,與U成反比。(2)如圖所示,開(kāi)關(guān)S與“1”端接觸后,再與“2”端接觸,燈泡是否發(fā)光?怎樣解釋?zhuān)咳舭l(fā)光,電流方向如何?提示:當(dāng)電源與“1”接觸,給電容器充電,上極板帶正電荷,下極板帶等量負(fù)電荷,當(dāng)電容器上電壓與電源電壓相同時(shí),充電完畢,當(dāng)接“2”時(shí),電容器通過(guò)燈泡放電,放電電流是從正極板流出沿?zé)襞菹蛳码S電荷減少電壓降低、燈泡逐漸變暗,放電完畢,燈泡熄滅。對(duì)電容器電容的理解1.C=eq\f(Q,U)與C=eq\f(εrS,4πkd)的比較C=eq\f(Q,U)C=eq\f(εrS,4πkd)公式類(lèi)別定義式?jīng)Q定式適用范圍所有電容器,Q∝U,即eq\f(Q,U)=C不變,反映了電容器容納電荷的本領(lǐng)平行板電容器,C∝εr,C∝S,C∝eq\f(1,d),反映了平行板電容器的決定因素聯(lián)系電容器容納電荷的本領(lǐng),即電容的大小可以由eq\f(Q,U)來(lái)量度,但決定因素是電容器本身,如平行板電容器的εr、S、d等因素2.通過(guò)Q-U圖像理解電容器的電容如圖所示,Q-U圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,其中Q為一個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值,U為兩極板間的電勢(shì)差,直線的斜率表示電容大小。因而電容器的電容也可以表示為C=eq\f(ΔQ,ΔU),即電容的大小在數(shù)值上等于兩極板間的電壓增加(或減小)1V所增加(或減小)的電荷量。1.下列關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是()A.任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體,就組成了電容器B.電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和C.電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比D.電容器A的電容比B的大,說(shuō)明A的帶電荷量比B多解析:選A任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體,就組成了電容器,跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān),故A正確;電容器所帶電荷量是單個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值,故B錯(cuò)誤;電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,和所帶電荷量無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;根據(jù)Q=CU可知,電容器A的電容比B的大,A的帶電荷量不一定比B多,故D錯(cuò)誤。2.一平行板電容器,當(dāng)極板上所帶電荷量增加2.0×10-4C時(shí),極板間的電壓增加40V,則當(dāng)電容器兩端所加電壓為200V時(shí)電容器所帶電荷量為多少?解析:由公式C=eq\f(Q,U)得推論C=eq\f(ΔQ,ΔU)代入數(shù)據(jù)得C=5×10-6F又Q=CU,代入數(shù)據(jù)得Q=1×10-3C。答案:1×10-3C平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)問(wèn)題平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)問(wèn)題指的是電容器始終連接在電源兩端,或充電后斷開(kāi)電源兩種情況下,電容器的d、S或者εr發(fā)生變化時(shí),判斷C、Q、U、E隨之怎樣變化。具體分析方法如下。1.公式分析法(①C=eq\f(εrS,4πkd)②C=eq\f(Q,U)③E=eq\f(U,d))C=eq\f(εrS,4πkd)∝eq\f(εrS,d)始終連接在電源兩端充電后斷開(kāi)電源U不變Q不變Q=UC∝C∝eq\f(εrS,d)U=eq\f(Q,C)∝eq\f(1,C)∝eq\f(d,εrS)E=eq\f(U,d)∝eq\f(1,d)E=eq\f(U,d)∝eq\f(1,εrS)2.形象記憶法針對(duì)兩極板帶電量保持不變的情況,還可以認(rèn)為一定量的電荷對(duì)應(yīng)著一定數(shù)目的電場(chǎng)線,兩極板間距離變化時(shí),場(chǎng)強(qiáng)不變;兩極板正對(duì)面積變化時(shí),如圖丙電場(chǎng)線變密,場(chǎng)強(qiáng)增大。[典例][多選]平行板A、B組成電容器,充電后與靜電計(jì)相連,要使靜電計(jì)指針張角變大,下列措施可行的是()A.A板向上移動(dòng)B.B板向右移動(dòng)C.A、B板間插入電介質(zhì)D.減少極板上的電荷量[解析]A板向上移動(dòng),正對(duì)面積S減小,或B板向右移動(dòng),距離d增大,根據(jù)C=eq\f(εrS,4πkd),電容C均減小,由U=eq\f(Q,C)知電勢(shì)差U變大,靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度增大,A、B對(duì);A、B板間插入電介質(zhì),相對(duì)介電常數(shù)εr增大,根據(jù)C=eq\f(εrS,4πkd),電容C增大,則U=eq\f(Q,C)知電勢(shì)差U變小,靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度減小,C錯(cuò);由U=eq\f(Q,C)得,減小電荷量Q,電勢(shì)差U變小,靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度減小,D錯(cuò)。[答案]AB(1)靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上改造而成的,靜電計(jì)由相互絕緣的兩部分組成,靜電計(jì)與電容器的兩極板分別連接在一起,則電容器上的電勢(shì)差就等于靜電計(jì)上所指示的電勢(shì)差U,U的大小就從靜電計(jì)的刻度讀出,可見(jiàn),靜電計(jì)指針的變化表征了電容器兩極板電勢(shì)差的變化。(2)靜電計(jì)本身也是一個(gè)電容器,但靜電計(jì)容納電荷的本領(lǐng)很弱,即電容很小,當(dāng)帶電的電容器與靜電計(jì)連接時(shí),可認(rèn)為電容器上的電荷量保持不變。1.傳感器在各種領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用,是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。如圖所示為幾種電容式傳感器,其中通過(guò)改變電容器兩極間距離而引起電容變化的是()解析:選CA圖是可變電容器通過(guò)改變電介質(zhì),來(lái)改變電容器的電容,故A錯(cuò)誤;B圖,電容器的一個(gè)極板是金屬芯線,另一個(gè)極板是導(dǎo)電液體,是通過(guò)改變電容器兩極間正對(duì)面積而引起電容變化的,故B錯(cuò)誤;C圖是通過(guò)改變極板間的距離,改變電容器的電容,故C正確;D圖,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片改變正對(duì)面積,改變電容器的電容,故D錯(cuò)誤。2.如圖所示,先接通S使電容器充電,然后斷開(kāi)S。當(dāng)增大兩極板間距離時(shí),電容器所帶電荷量Q、電容C、兩極板間電勢(shì)差U、兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是()A.Q變小,C不變,U不變,E變小B.Q變小,C變小,U不變,E不變C.Q不變,C變小,U變大,E不變D.Q不變,C變小,U變小,E變小解析:選C電容器充電后再斷開(kāi)S,其所帶電荷量Q不變,由C∝eq\f(εrS,d)可知,d增大時(shí),C變小,又U=eq\f(Q,C),所以U變大;由于E=eq\f(U,d),U=eq\f(Q,C)=eq\f(4πkdQ,εrS),所以E=eq\f(4πkQ,εrS),故d增大時(shí),E不變。選項(xiàng)C正確。3.如圖所示的電路中,A、B是平行板電容器的兩金屬板。先將電鍵S閉合,等電路穩(wěn)定后將S斷開(kāi),并將B板向下平移一小段距離,保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變。則下列說(shuō)法正確的是()A.電容器的電容變小B.電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.電容器兩極板電壓變小D.P點(diǎn)電勢(shì)降低解析:選A根據(jù)C=eq\f(εrS,4πkd),當(dāng)B板向下平移一小段距離,間距d增大,其他條件不變,則導(dǎo)致電容變小,故A正確;根據(jù)E=eq\f(U,d)與C=eq\f(εrS,4πkd)=eq\f(Q,U)相結(jié)合可得E=eq\f(4πkQ,εrS),由于電荷量不變,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,故B錯(cuò)誤;根據(jù)C=eq\f(Q,U),C減小,Q不變,所以U增大,C錯(cuò)誤;B板接地,場(chǎng)強(qiáng)不變,所以P點(diǎn)與B板間的電勢(shì)差增大,即P點(diǎn)電勢(shì)升高,故D錯(cuò)誤。電容器中帶電粒子的平衡與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題[典例]如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落,穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì),極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),重力加速度為g)。求:(1)小球到達(dá)小孔處的速度;(2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量;(3)小球從開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。[思路點(diǎn)撥](1)小球在小孔上方做自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)小球在板間做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(3)電容器所帶電荷量與板間電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為Q=CEd。[解析](1)小球從開(kāi)始下落到上極板間做自由落體運(yùn)動(dòng),由v2=2gh得v=eq\r(2gh)。(2)在極板間帶電小球受重力和電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律得:mg-qE=ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知:0-v2=2ad整理得電場(chǎng)強(qiáng)度E=eq\f(mg(h+d),qd)由U=Ed,Q=CU,得電容器所帶電荷量Q=eq\f(mg(h+d)C,q)。(3)由h=eq\f(1,2)gt12,0=v+at2,t=t1+t2整理得t=eq\f(h+d,h)eq\r(\f(2h,g))。[答案](1)eq\r(2gh)(2)eq\f(mg(h+d),qd)eq\f(mg(h+d)C,q)(3)eq\f(h+d,h)eq\r(\f(2h,g))有關(guān)電容器綜合問(wèn)題的兩點(diǎn)提醒(1)若已知電壓、電量或電容的變化情況,應(yīng)先根據(jù)E=eq\f(U,d)或E=eq\f(4πkQ,εrS)分析兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,然后分析物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況的變化。(2)若已知物體運(yùn)動(dòng)情況的變化,應(yīng)先根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況分析電場(chǎng)力的變化,由此判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,進(jìn)而判斷電壓、電量或電容的變化規(guī)律。1.[多選]如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B相距為d,平行放置并與一電源相連,S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m,帶電量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),以下說(shuō)法正確的是()A.若將S斷開(kāi),則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng),G表中無(wú)電流B.若將A向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G表中有b→a的電流C.若將A向上平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G表中有b→a的電流D.若將A向下平移一小段位移,則油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G表中有b→a的電流解析:選BC將S斷開(kāi),電容器電量不變,板間場(chǎng)強(qiáng)不變,故油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;若S閉合,將A板左移,由E=eq\f(U,d)可知,E不變,油滴仍靜止,而電容C變小,電容器極板電量Q=CU變小,電容器放電,則有由b→a的電流,故B正確;將A板上移,則E=eq\f(U,d)可知,E變小,油滴應(yīng)向下加速運(yùn)動(dòng),電容C變小,電容器要放電,則有由b→a的電流流過(guò)G,故C正確;當(dāng)A板下移時(shí),板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大,油滴受的電場(chǎng)力增加,油滴向上加速運(yùn)動(dòng),C增大,電容器要充電,則有由a→b的電流流過(guò)G,故D錯(cuò)誤。2.如圖所示,一平行板電容器跟一電源相接,當(dāng)S閉合時(shí),平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止。若將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍,那么液滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化?若先將S斷開(kāi),再將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍,液滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又將如何變化?解析:S閉合時(shí),由帶電液滴恰好靜止,可知:Eq=mgU不變,d增大,E減小,即E′=eq\f(U,d′)=eq\f(U,2d)=eq\f(E,2)合外力F=mg-eq\f(1,2)Eq=eq\f(1,2)mg=ma,所以a=eq\f(g,2),方向向下。液滴將向下做初速度為零,加速度為eq\f(1,2)g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。S斷開(kāi),電容器的電荷量保持不變,當(dāng)d′=2d時(shí),由公式E∝eq\f(Q,εrS)可知,E不變,E′=E因此,液滴受力情況不變,仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。答案:見(jiàn)解析1.根據(jù)電容器的電容的定義式C=eq\f(Q,U),可知()A.電容器帶的電荷量Q越多,它的電容C就越大B.電容器兩極板之間的電勢(shì)差U越大,它的電容C就越小C.電容器的電容大小與電容器的帶電情況無(wú)關(guān)D.電容器不帶電時(shí),其電容為零解析:選C根據(jù)電容C與Q、U無(wú)關(guān),故A、B錯(cuò)誤;電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量,由電容器本身決定,C與Q無(wú)關(guān),故C正確;電容器不帶電時(shí),其電容不為零,故D錯(cuò)誤。2.用兩節(jié)相同的電池分別給兩個(gè)原來(lái)不帶電的電容器C1和C2充電,已知C1<C2。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),兩電容器每板的帶電荷量分別為Q1和Q2,則()A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.Q1=Q2D.無(wú)法確定Q1與Q2的大小關(guān)系解析:選B相同的電池,則電壓相同,故根據(jù)Q=CU可知電容越大,充電量越大,即Q1<Q2,B正確。3.[多選]對(duì)于水平放置的平行板電容器,下列說(shuō)法中正確的是()A.將兩極板的間距加大,電容將增大B.將兩極板平行錯(cuò)開(kāi),使正對(duì)面積減小,電容將減小C.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等,厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大D.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等,厚度小于極板間距的鋁板,電容將增大解析:選BCD影響平行板電容器電容大小的因素有:①隨正對(duì)面積的增大而增大;②隨兩極板間距離的增大而減小;③在兩極板間放入電介質(zhì),電容增大。由此可知B、C選項(xiàng)正確。對(duì)D選項(xiàng),實(shí)際上是減小了平行板的間距,所以D也對(duì)。4.兩塊完全相同的金屬板平行放置,構(gòu)成一平行板電容器,與它相連接的電路如圖所示。則()A.電容器所帶的電荷量是指兩極板所帶電荷量的代數(shù)和B.閉合S后電容器充電過(guò)程充電電流逐漸增大C.保持S接通,在兩極板間插入一塊電介質(zhì),則極板所帶電荷量減小D.?dāng)嚅_(kāi)S,減小兩極板間的距離,則兩極板間的電勢(shì)差減小解析:選D電容器兩極板所帶電荷量的電性相反,但電容器所帶電荷量指其中一塊極板所帶電荷量的絕對(duì)值,A錯(cuò)誤;閉合S后電容器充電過(guò)程充電電流逐漸減小,故B錯(cuò)誤;根據(jù)C=eq\f(εrS,4πkd)可知,在兩極板之間插入電介質(zhì),電容C將增大,由Q=CU可知電荷量增加,故C錯(cuò)誤;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,則電容器帶電量Q不變,減小兩極板距離,則電容將增大,據(jù)U=eq\f(Q,C)可知,電壓減小,故D選項(xiàng)正確。5.[多選]如圖所示,平行板電容器和恒定直流電源相連,箭頭表示電流方向。下列說(shuō)法正確的有()A.電容器正在充電B.電容器正在放電C.電容器兩板間距離可能正在變大D.電容器兩板間距離可能正在變小解析:選AD平行板電容器和恒定直流電源相連,電容器兩端電壓不變,箭頭表示電流方向,則電容器正在充電,故A正確,B錯(cuò)誤;電容器正在充電,電容器兩板所帶電量增大,電容器的電容增大,所以電容器兩板間距離可能正在變小,故D正確,C錯(cuò)誤。6.[多選]如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接在電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,下列說(shuō)法中正確的是()A.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大B.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變C.?dāng)嚅_(kāi)S,將A板向B板靠近,則θ增大D.?dāng)嚅_(kāi)S,將A板向B板靠近,則θ不變解析:選AD保持S閉合,則電容器兩極板間的電壓不變,由E=eq\f(U,d)可知,當(dāng)A板向B板靠近時(shí),E增大,小球所受電場(chǎng)力增大,θ增大,A正確,B錯(cuò)誤;斷開(kāi)S,則兩板帶電荷量不變,由Q=CU=eq\f(εrSU,4πkd)=eq\f(εrS,4πk)E可知,將A板向B板靠近,并不改變板間電場(chǎng)強(qiáng)度,小球所受的電場(chǎng)力不變,故θ不變,D正確,C錯(cuò)誤。7.如圖所示,平行板電容器與一個(gè)恒壓直流電源連接,下極板通過(guò)A點(diǎn)接地,一帶正電小球被固定于P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則()A.平行板電容器的電容將變大B.靜電計(jì)指針張角變小C.電容器的電荷量不變D.帶電小球的電勢(shì)能將增大解析:選D根據(jù)C=eq\f(εrS,4πkd)知,下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,即d增大,則電容減小,故A錯(cuò)誤。靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差,因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連,則電勢(shì)差不變,所以靜電計(jì)指針張角不變,故B錯(cuò)誤。下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,電容減小,根據(jù)電容的定義式C=eq\f(Q,U),電容器與電源保持相連,則U不變,當(dāng)C減小,則Q也減小,故C錯(cuò)誤。電勢(shì)差不變,d增大,則由公式E=eq\f(U,d)分析得知板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小,P點(diǎn)與上極板間的電勢(shì)差減小,而P點(diǎn)的電勢(shì)比上極板低,上極板的電勢(shì)不變,則P點(diǎn)的電勢(shì)增大,因?yàn)閹щ娦∏驇д姾桑瑒t小球的電勢(shì)能增大,故D正確。8.[多選]如圖所示,將平行板電容器與電池組相連,兩板間的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些,其他條件不變,則()A.電容器帶電荷量不變B.油滴仍靜止C.電流計(jì)中有a→b的電流D.電流計(jì)中有b→a的電流解析:選BC將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些,兩板正對(duì)面積減小,根據(jù)電容的決定式C=eq\f(εrS,4πkd),知電容減小,而電壓不變,由Q=CU可知,電容器帶電荷量減小,故A錯(cuò)誤。由于板間電壓和板間距離不變,則板間場(chǎng)強(qiáng)不變,油滴所受電場(chǎng)力不變,仍處于靜止?fàn)顟B(tài),故B正確。電容器帶電荷量減小,處于放電狀態(tài),而電容器上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,電路中形成逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t電流計(jì)中有a→b的電流,故C正確,D錯(cuò)誤。9.如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離,則()A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C.帶電油滴的電勢(shì)能將減小D.若電容器的電容減小,則極板帶電荷量將增大解析:選B將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離,由于電容器兩板間電壓不變,根據(jù)E=eq\f(U,d)得知板間場(chǎng)強(qiáng)減小,油滴所受的電場(chǎng)力減小,則油滴將向下運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。場(chǎng)強(qiáng)E減小,而P點(diǎn)與下極板間的距離不變,則由公式U=Ed分析可知,P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差將減小,而P點(diǎn)的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì),則知P點(diǎn)的電勢(shì)將降低,故B正確。由帶電油滴原來(lái)處于平衡狀態(tài)可知,油滴帶負(fù)電,P點(diǎn)的電勢(shì)降低,則油滴的電勢(shì)能將增大,故C錯(cuò)誤。根據(jù)Q=CU,由于電勢(shì)差不變,電容器的電容減小,故帶電荷量減小,故D錯(cuò)誤。10.如圖所示,水平放置的平行板電容器,閉合開(kāi)關(guān)與穩(wěn)壓直流電源連接,下板固定,當(dāng)上板在AB位置時(shí),一個(gè)帶電油滴剛好靜止在電容器的中點(diǎn),現(xiàn)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān),使上板在AB位置與A′B′位置之間上下往復(fù)移動(dòng),以下關(guān)于帶電油滴的運(yùn)動(dòng)描述正確的是()A.油滴在電容器兩極板間上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.油滴始終向下極板運(yùn)動(dòng)最后到達(dá)下極板C.油滴始終處于靜止?fàn)顟B(tài)D.上板向上移動(dòng)時(shí),油滴做加速運(yùn)動(dòng);上板向下移動(dòng)時(shí),油滴做減速運(yùn)動(dòng)解析:選C帶電油滴剛好懸浮

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