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命题人___李宝路__
日期
汾湖高级中学高三物理单元练****br/>班级____________ 学号____________ 姓名____________ 成绩____________
§ 电容器与电容带电粒子在电场中的运动(一)
一、电容器与电容
1、电容器、电容
(1)电容器:两个彼此又互相的导体都可构成电容器。
(2)电容:①物理意义:表示电容器电荷本领的物理量。②定义:电容器所带(一个极板所带电荷量的绝对值)与两极板间的比值叫电容器的电容。
③定义式:
2、电容器的充放电过程
(1)充电过程
特点(—1)①充电电流:电流方向为方向,
电流由大到小;②电容器所带电荷量;③电容器两板间电压;
④电容中电场强度;当电容器充电结束后,电容器所在电路中电流,电容器两极板间电压与充电电压;⑤充电后,电容器从电源中获取的能量称为
(2)放电过程
特点(—2):
①放电电流,电流方向是从正极板流出,电流由大变小;开始时电流最大
②电容器电荷量;③电容器两极板间电压;
④电容器中电场强度;⑤电容器的转化成其他形式的能
注意:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程,当放电结束时,电路中无电流。
3、平等板电容器
(1)平行板电容器的电容计算式(即电容与两板的正对面积成正比,与两板间距离成为反比,与介质的介电常数成正比)
(2)带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场,且E=
4、测量电容器两极板间电势差的仪器—静电计
电容器充电后,两板间有电势差U,但U的大小用电压表去测量(因为两板上的正、负电荷会立即中和掉),但可以用静电计测量两板间的电势差,—3所示
静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由的两部分构成,静电计与电容器的两部分分别接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的,U的大小就从静电计上的刻度读出。
注意:静电计本身也是一个电容器,但静电计容纳电荷的本领很弱,即电容C很小,当带电的电容器与静电计连接时,可认为电容器上的电荷量保持不变。
5、关于电容器两类典型问题分析方法:
(1)首先确定不变量,若电容器充电后断开电源,则不变;若电容器始终和直流电源相连,则不变。
(2)当决定电容器大小的某一因素变化时,用公式判断电容的变化。
(3)用公式分析Q和U的变化。
(4)用公式分析平行板电容两板间场强的变化。
【典型例题】
[例1]电容器C、—4所示的电路,当把绝缘板
P从电容器极板a、b之间拔出的过程中,电路里( )
A、没有电流产生
B、有电流产生,方向是从a极板经过电阻器R流向b极板
C、有电流产生,方向是从b极板经过电阻器R流向a极板
D、有电流产生,电流方向无法判断
[例2]—5所示的电路中,电容器的N板接地,在其两板间的P点固定一个带负电的点电荷,求以下过程后,电容器的带电荷量Q、两极间的电压U、两极间的场强E,P点的电势、负电荷在P点的电势能EP各如何变化?
(1)S接通后再将M板上移一小段距离。
(2)S接通后再断开,再将N板上移一小段距离。
[例3]为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明的机玻璃,它的上下底面