1、210-8C 、1V、1/2 、210-8C【解析】由电容器电容的定义式得: 电容的大小取决于电容器本身的构造,与电容器的带电量无关,故所带电荷量为原来一半时,电容不变。而此时两极板间的电压为: 板间为匀强电场,由场强与电压关系可得:【例2】如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是A、合上S,使A、B两板靠近一些B、合上S,使A、B正对面积错开一些C、断开S,使A、B间距增大一些D、断开S,使A、B正对面积错开一些C、D【解析】图中静电计的金属杆接A板,外壳与B板均接地,静电计显示的是A、B两板间的电压,指针的张
2、角越大,表示两板间的电压越高。当闭合S时,A、B两板间的电压等于电源两端电压不变。故静电计的张角保持不变。当断开S时,A、B两板构成的电容器的带电量保持不变,如果板间的间距增大,或正对面积减小,由平板电容器电容的决定式可知,电容都将减小,再由可知,板间电压都将增大,即静电计的张角应当变大。【例3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则:( )A、U变小,E不变 B、E变小,W不变C、U变小,W不变 D、U不变,W不变AC【解
3、析】题意:一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,说明电容器的带电量将保持不变,负极板为零电势。当正极板向下移到图示位置时,板间距变小,由E=可知板间的场强E不变,然而板间的电势差U=Ed,U变小;由于P与下板间的距离不变,所以P与下板间的电势差不变,P点的电势不变,故在P点的正电荷的电势能不变,即W不变。例4 置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=210-8C,Q2=-210-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=510-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?【错解】点电荷受到两板带电荷的作用力,此二力大小相等,方向相同,由【错解原因】库
4、仑定律只适用于点电荷间相互作用,本题中两个带电金属板面积较大,相距较近,不能再看作是点电荷,应用库仑定律求解就错了。【正确解答】两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场,电场中的点电荷受到电场力的作用。【评析】如果以为把物理解题当作算算术,只要代入公式就完事大吉。那就走入了学习物理的误区。例5 A,B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电,并与大地相连接,P为两板间一点。若将一块玻璃板插入A,B两板间,则P点电势将怎样变化。UpB=Up-UB=Ed电常数增大,电场强度减小,导致Up下降。没有按照题意画出示意图,对题意的理解有误。没有按照电势差的定义来判断PB两点间电势差的正负。【分析解答】按照题意作出示意图,画出电场线,图819所示。我们知道电场线与等势面间的关系:“电势沿着电场线的方向降落”所以UpB=Up-UB0,B板接地UB=0UBp=UB-Up=0-UpUp=-Ed常数增大,电场强度减小,导致Up上升。如何理解PB间的电势差减小,P点的电势反倒升高呢?请注意,B板接地Up0,PB间的电势差减小意味着Up比零电势降落得少了。其电势反倒升高了。学科网-精品系列资料 版权所有学科网