平行板电容器的两类典型问题分析

                张 洁

在学习静电场这章内容时,经常会遇到一些与平行板电容器有关的难题,很多学生无从下手，如果我们能对相关知识进行归纳总结，引导学生寻求解决难题的方法和途径,将对开拓学生视野,提高学生思维能力大有裨益。有关平行板电容器的动态变化问题常有两种类型：一是充电后电容器两极板与电源两极相连，两极板间的电压不变；二是充电后电容器两极板与电源两极断开，两极板上的电荷量不变，下面我们具体分析这两类典型问题的特点。

1．充电后电容器两极板与电源两极相连，两极板间的电压U保持不变，这类问题有如下特点：

2．充电后电容器两极板与电源两极断开，两极板上的电荷量Q保持不变，这类问题有如下特点：

总结：讨论平行板电容器的相关物理量的关键是

（1）要弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量。

（2）电容器充电后断开电源，则所带电荷量Q保持不变；电容器始终连接在电源上，则两极板间的电压保持不变。

例题：  先接通S使电容器充电，然后断开S，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是（  c  ）

A．Q变小，C不变，U不变，E变小

B．Q变小，C变小，U不变，E不变

C．Q不变，C变小，U变小，E不变

D．Q不变，C变小，U变小，E变小

分析：  电容器充电后与电源断开，则电容器上的电荷量保持不变，根据这个不变量可分析其他物理量的变化。

解：  电容器充电后再断开S，其所带电荷量Q不变，由可知，d增大时，C变小；又，所以U变大；由于，所以，做d增大时，E不变，选项C正确。