電容器的兩種工作狀態(tài)

李萍

平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析是高中物理的常見(jiàn)問(wèn)題，處理此類問(wèn)題，首先要明確電容器的兩種T作狀態(tài)：

①電容器保持與電源連接，則電容器兩極板間電壓U不變;

②電容器先充電，后與電源斷開(kāi)，則電容器所帶電荷量Q不變.

例1 如圖2所示，將平行板電容器與電池兩端相連，兩極板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若將上板緩慢地下移一些，其他條件不變，則（ ? ?）

A.電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，塵埃仍靜止

B.電場(chǎng)強(qiáng)度變大，塵埃將向上做加速運(yùn)動(dòng)

C.電流計(jì)G中將有電流，方向是a→b

D.電容器所帶的電荷量增加

二、電容器所帶電荷量Q不變

如圖1所示，先將開(kāi)關(guān)S與a連接，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，則電容器所帶電荷量Q不變.

由上式可知，E與d無(wú)關(guān)，所以電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變.

其實(shí)，當(dāng)Q不變時(shí)，電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化情況也可定性分析.

①僅改變電容器兩極板間的正對(duì)面積S，則當(dāng)S增大時(shí)，兩極板上的電荷密度變小，兩極板間電場(chǎng)線變疏，所以E減小;反之，當(dāng)S減小時(shí)，兩極板上的電荷密度變大，兩極板間電場(chǎng)線變密，所以E增大.

②僅改變電容器兩極板間的距離d，則兩極板上的電荷分布不改變，兩極板間電場(chǎng)線的疏密程度不改變，所以E不變.

例2 如圖3所示，一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電荷量很小）固定在P點(diǎn).以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，E_p表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示位置，則（ ? ?）