摘要：4．加在电容器两极间的电压不能超过某一限度.超过这个限度.电介质将被击穿.电容器损坏.这个极限电压叫 .电容器上一般都标明电容器的 和额定电压的数值.额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压.额定电压比击穿电压要 . ［范例精析］ 例1 两平行金属板正对放置.充电后两板间的电势差为2V.两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C.求若电势差升高1V.电容Cˊ和电容器所带电量Qˊ分别为多少? 解析 (1)根椐电容的定义式得:C=Q/U=6×10-6/2=3×10-6若电势差升高1V.电容器的电容仍不变.但电容器所带电量Qˊ=C Uˊ=3×10-6×3=9×10-6(C). 拓展 电容的大小等于电容器所带的电量跟电容器两极间电势差的比值.可以证明:电容的大小也等于电容器带电量的改变量ΔQ跟对应的两极间电势差的改变量ΔU的比值.即. 例2 连接在电池两极上的平行板电容器在两板间的距离减小时( ) A．电容器的电容C变大 B．电容器的带电量Q变大 C． 电容器两板间的电势差U变大 D．电容器两板间的电场强度E变大 解析 平行板电容器的电容C=εS/4πkd.当两板间距离d减小时.电容C变大,因为电容器连接在电池的两极上.所以电容器两板间的电压为定值.根据电容的定义C=Q/U知:U不变C变大时.Q将变大,平行板电容器两板间的电场是匀强电场.由E=U/d知:U不变d变小时.E将变大.综上所述.本题的正确答案是ABD. 拓展 求解平行板电容器动态变化问题时.首先要分清什么量在变.什么量不在变.这里有两点必须注意:(1)保持电容器和电源连接时.U不变,(2)电容器充电后跟电源脱开时.Q不变.请思考:连接在电池两极上的平行板电容器充电后跟电源脱开.在两板间的距离减小时.电容器的电容C.电容器的带电量Q.电容器两板间的电势差U.电容器两板间的电场强度E将怎样改变? 例3 如图l-7-1平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接.静电计指针如图.极板B和静电计外壳接地．若极板B稍向上移动一点.观察到静电计指针张角变大.作出平行极电容器电容变小的结论的依据是( ) A．两极板间的电压不变.极板上的电量变小． B．两极板间的电压不变.极板上的电量变大． C．极板的电量几乎不变.两极板间的电压变小． D．极板的电量几乎不变.两极板间的电压变大． 解析 本实验平行板电容器和静电计所带总电量应不变.由于静电计所带电量极少.故忽略静电计带电量的变化.平行板电容器极板带电量应视为几乎不变．再根据静电计指针张角变大.知两板间的电压变大.所以电容变小.正确的选项是D. 拓展 此实验要求电容器的电荷量远大于静电计所带的电荷量.所以A.B两板的正对面积应该较大.两板间的距离应该小一些. 例4 相距为d的两块平行金属板M.N.分别与电源的正.负极相连．电键闭合后M.N间产生匀强电场.一电子垂直于电场方向.从M边的边缘射入电场.经电场偏转恰好打在N板的中央.如图1-7-2所示.设电子总是从M板的边缘射入电场.并且两板的正对面积不变.问: (1)为使电子能飞出电场.M板在图示平面内应如何移动? (2)若先把电键断开.为使电子能飞出电场.M板在图示平面内又应如何移动? 解析 电子在两板间的匀强电场中作类似于平抛的曲线运动.要让电子飞出电场.必须延长飞行时间. (1)如果电键闭合.则两板间的电压不变.把M板向上移动.可以使电场强度E变小.电子在垂直于极板方向的加速度减小.延长了飞行时间.就可以飞出电场. (2)如果电键断开.则两极板上的电荷量不变.只要两板的正对面积不变.两板间的电场强度就不变.()此时把M板向上移动.由于板间距离的增加.使飞行时间延长.可以让电子飞出电场. 拓展 虽然两种情况下都是把M板向上移动.但是移动M板的效果是不同的.如果只要求电子恰好离开电场.后者移动M的距离应该是前者移动距离的两倍. 例5 电容器的放电的I-t曲线如图1-7-3所示.试根据此图估算电容器释放的电荷量. 解析 在电容器的放电曲线I-t图中.电流随时间的变化是不均匀的.但是我们可以根据电流的定义I=得出.在很小的情况下.我们可以认为电流是不变的.在不同的时刻释放的电荷量分别为..--.电容器释放的电荷总量等于Q=().而在图象中就是高为的.长为Ii的小矩形面积.这些小矩形的面积之和等于I-t图象与横坐标轴之间的面积.我们可以用油膜法测分子直径时计算油膜面积的方法来计算I-t图象与横轴包围的面积.我们从左向右以竖排的小格数来求和.N=(16+10+8+6+5+4+3+3+2+2+2+2+2+1+1+5)=72.根据图象纵横坐标的单位可知.每小格代表的电荷量是4×10-8C.所以电容器释放的总电量Q=2.88×10-6C. 拓展 如果我们知道给电容器充电的电流的电压U.那么就可以根据C=Q/U求出这个电容器的电容. ［能力训练］

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