3． (07济南模拟)某研究性学习小组设计了一个方法来测量物体的带电量，如图所示，小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)，另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干，该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

(1)用天平测出小球的质量m，按图中所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N两板之间的距离d．使小球带上一定的电荷量。

(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)

2．平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 (　　　 )

A．A板向上移动

B．B板向右移动

C．A、B之间插入电介质

D．使两板带的电荷量减小

1．如图中，是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，关系正确的是 (　　　 )

2．放电过程如图所示：放电电流方向是从正极板流出，电流强度是由大变小，电容器上电荷量减小，电容器两极板间电压降低，电容器中电场强度减弱，电容器的电场能转化成其他形式的能。

[应用3]如图所示是-个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路。在增大电容器两极板间距离的过程中(　　 )

A．电阻R中没有电流

B．电容器的电容变小

C．电阻R中有从a流向b的电流

D．电阻R中有从b流向a的电流

导示: 增大电容器极板间的距离，电容减小，而电压不变，所以电容带电量减少，电容器放电，电阻R中有从a流向b的电流。故选BC。

类型一平行板电容器的动态分析

(1)平行板电容器连接在电源两端时，由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变，电容器的d、S、ε_r发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E变化．由可知C随d、S、ε_r变化而变化．由Q＝CU＝可知Q也随着d、S、ε_r变化而变化．由E=U/d知，E随d的变化而变化．

(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变，电容器的d、S、ε_r变化，将引起C、Q、U、E的变化．由可知C随d、S、ε_r变化而变化．

由可知，U随d、S、ε_r变化而变化．

由可知，E随S、ε_r变化而变化．

[例1]如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是(　　 )

A．微粒带的是正电

B．电源电动势的大小等于

C．断开开关S，微粒将向下做加速运动

D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动

导示:粒子受重力和向上电场力作用而静止，两板间的电场方向向下，所以粒子带负电；由于粒子处于平衡状态时有，电源电动势；断开开关S，电容器的带电荷量不变，根据，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动；保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，两极板的距离增大，根据得极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加速运动．所以选项B、D正确．

此类类问题应抓住题目中的不变因素，寻找其它物理量之间的关系来求解。电容的带电量可与平行金属板间的电场线条数对应起来，电场线的疏密与电场强度大小对应起来。

类型二平行板电容器中的带电质点平衡

密立根油滴实验等，都是这方面的问题，此类问题中应抓住带电质点的受力情况，对它进行准确的受力分析，然后再用有关平衡条件进行列式求解。

[例2]平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，-带正电小球悬挂于电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，

如图所示(　　 )

A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近．则θ增大

B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

C．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大

D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变

导示:电容器和电源连接的问题可分为两类；其一是电路中开关S始终闭合，电容器两极板的电势差始终保持不变，当两极板间的距离减小时，电容增大，极板所带电荷量增大，极板间的场强增大，小球所受电场力增大，则θ增大。其二是电容器充电后和电源断开，电容器所带电荷量保持不变，当两极板间距离减小时，电容增大，极板间电势差减小，而极板间场强保持不变，小球所受电场力不变，则θ不变。A、D选项正确。

类型三电容器与力学结合的综合问题

[例3](97年上海高考) 如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 (　　 )

A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

导示:平行金属板与电源两极相连，则两极板间电势差U保持不变．带电质点由P运动到N的过程中，重力做功与电场力做相等。若把A板向上平移一小段距离，质点速度为零的位置仍为N孔，且能返回；若把A板向下平移一小段距离，质点速度为零的位置仍为N孔，且能返回。若把B板向上平移一小段距离，质点速度为零的位置在N孔之上，且能返回；若把B板向下平移一小段距离，质点到达N孔时将在一竖直向下的速度，即将穿过N孔继续下落．所以选项A、C、D正确。

　　 平行板电容器

带电平行板电容器两极间的电场可认为是　　

　　　　　 电场，板间场强为E＝　　　　　

知识点一电容器的电容

电容器的电容是用比值法来定义的，它与电量、电压无关，仅由电容器本身决定。

[应用1]有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少3×l0^-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量　　　

　　　 μF，电容器原来的带电荷量是 　　　C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是　　　　 μF．

导示:①电容器两极板间电势差的变化量为

，

由有

②设电容器原来带电荷量为Q，则Q＝CU＝1.5×10^-4×3＝4.5×10^-4C.

③电容器的电容是由电容器本身因素决定的，与是否带电、带多少电荷量无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF．

知识点二平行板电容器

[应用2]当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则 (　 　　)

A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变

B．电容器的电容减小为原来的1／2倍，两极板间电势差保持不变

C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍

D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1／2倍

导示:本题考查对电容器电容定义式的理解，应明确：对某一电容器而言，其电容的大小，决定于它的结构，与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关．由于电容器的内部结构不变，故其电容也不变．由电容的定义式C＝Q/U可知，当所带的电荷量增大为2Q时，两极板间的电压也相应增大为2U，故本题应选C．

电容器的电容是用比值法定义的，本章中学过的用比值法定义的物理量还有：电场强度、电势差，以前学过的用比值法定义的物理量有：压强、密度等．从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的．

知识点三电容器的充放电

1．电容器的充过程：充电过程如图所示，充电电流，电流方向为逆时针方向，电流强度由大到小，电容器所带电荷量增加，电容器两极板间电压升高，电容器中电场强度增加。当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等，充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能。

有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等．电解电容器(接入电路时，应注意其极性)。

3．单位：国际单位制中为　　　　　 ，简称　　　　　 ，国际符号为　　　　　 。

l F=　　　　　 μF=　　　　　 pF．

2．定义式：C=　　　　 　　=

1．定义：电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电荷量的绝对值)与两个极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容．

电容器：两个彼此 　　　又互相　　 　　　的导体可构成一个电容器．