人教版高中物理精講精練-必修3第08講：電容器的電容（解析版）

第08講：電容器的電容【考點梳理】考點一：電容器和電容1．電容器的組成：兩個彼此絕緣的導體，當靠的很近且之間存有電介質時，就組成一電容器．2．電容器充放電過程過程內容充電過程放電過程定義使電容器帶電的過程中和掉電容器所帶電荷的過程方法將電容器的兩極板與電源兩極相連用導線將電容器的兩極板接通場強變化極板間的場強增強極板間的場強減小能量轉化其他能轉化為電能電能轉化為其他能3.電容(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，公式為C＝eq\f(Q,U).(2)物理意義：表示電容器容納電荷本領的物理量．(3)單位：1F＝106μF＝1012pF.技巧考點歸納一．公式C＝eq\f(Q,U)與C＝eq\f(εrS,4πkd)的比較公式內容C＝eq\f(Q,U)C＝eq\f(εrS,4πkd)公式特點定義式?jīng)Q定式意義對某電容器Q∝U，但eq\f(Q,U)＝C不變，反映容納電荷的本領平行板電容器，C∝εr，C∝S，C∝eq\f(1,d)，反映了影響電容大小的因素聯(lián)系電容器容納電荷的本領由eq\f(Q,U)來量度，由本身的結構(如平行板電容器的εr、S、d等因素)來決定二、平行板電容器的兩類典型問題1．電容器兩極板始終與電源兩極相連此時電容器兩板間電勢差U保持不變，若用“↑”表示相關物理量增大，“↓”表示減小，則：(1)電容器極板間距離變化．(2)電容器的正對面積變化．2．電容器充電后與電源斷開：此時電容器所帶電量Q保持不變．(1)電容器極板間距離變化(2)電容器的正對面積變化．三：平行板電容器與靜電計結合問題的解決方法1．靜電計指針和外殼分別與兩塊平行金屬板相連接，兩塊金屬板帶上等量的異種電荷，電容器電荷量Q不變．2．由決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，根據(jù)所給問題中εr、S或d的變化，確定平行板電容器的電容C的變化情況．注意電容器間插入電介質時意味著εr變大，電容C變大；插入金屬板時意味著d減小，電容C也變大．3．根據(jù)U＝eq\f(Q,C)，可確定電容器兩極板間的電勢差的變化，進而可以確定靜電計指針的張角變化情況．【題型歸納】題型一：電容器的概念與描述1．（2022秋·高二?？颊n時練習）如圖所示為一電解電容器，根據(jù)圖中的標示，判斷下列說法正確的是（）A．該電容器的電容為2200法拉B．該電容器兩極間電勢差為1V時，電容器帶電荷量為2.2×10-3CC．該電容器的電路符號為D．該電容器的擊穿電壓為80V【答案】B【詳解】A．由題圖可知，該電容器的電容為2200微法，故A錯誤；B．由Q=CU可知，該電容器兩極間電勢差為1V時，電容器帶電荷量為Q=2.2×10-3×1C=2.2×10-3C故B正確；C．該電容器為固定電容器，不是可調電容器，故C錯誤；D．電容器所標電壓為額定電壓，故D錯誤。故選B。2．（2023秋·天津·高二統(tǒng)考階段練習）關于電容器的電容，下列說法正確的是（

）A．電容器帶的電荷量越多，其電容越大 B．電容器兩極板間電壓越大，其電容越小C．電容器的電容與其所帶電荷量無關 D．電容器如果不帶電，其電容就為零【答案】C【詳解】電容器的大小與所帶的電量以及兩端間的電壓無關，由本身的性質決定。故選C。3．（2023秋·吉林遼源·高二校聯(lián)考期末）由電容器電容的定義式可知（）A．只有電容器帶電時，電容C才不為零B．C與電容器所帶電荷量Q成正比，與電壓U成反比C．電容器所帶電荷量，是兩極板所帶電荷量的代數(shù)和D．電容在數(shù)值上等于使兩板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量【答案】D【詳解】AB．電容的大小由電容器本身因素所決定，與所帶的電荷量及兩端的電壓無關，即電容器不帶電，電容不會改變，故AB錯誤；C．電容器所帶電荷量，是任意極板所帶電荷量的絕對值，故C錯誤；D．由，可知電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量，故D正確。故選D。題型二：平行板電容器的電容的影響因素4．（2023春·四川成都·高二成都實外?？茧A段練習）如圖所示為“研究影響平行板電容器電容大小的因素”的實驗裝置圖，把靜電計的金屬球與電容器右極板連接，金屬外殼與左極板均接地，用靜電計測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U，下列選項中正確的是（）A．將左極板上移少許，電容器的兩極板所帶電量應該減小B．將左極板上移少許，靜電計指針的偏轉角度應該會增大C．本實驗可以用適當量程的電壓表代替靜電計進行實驗D．左極板上移是為了探究平行板間的距離對電容的影響【答案】B【詳解】ABD．在該裝置中極板上帶電量不變，則根據(jù)，可知，當將左極板上移少許時，極板的正對面積減小，是為了探究平行板間的正對面積對電容的影響。則減小，增大使靜電計的指針偏轉角度增大。故AD錯誤，B正確；C．電壓表和靜電計原理不同，電壓表需要有電流通過才可以使指針偏轉，所以本實驗不能用電壓表代替靜電計。故C錯誤。故選B。5．（2022秋·廣東汕頭·高二?？计谥校┕S在生產紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上、下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上。當流水線上通過的產品厚度增大時，下列說法正確的是（）A．A、B平行板電容器的電容減小B．A、B兩板間的電場強度增大C．A、B兩板上的電荷量變小D．有電流從a向b流過靈敏電流計【答案】D【詳解】A．根據(jù)平行板電容器的決定式可知當產品厚度增大時，導致增大，電容器的電容C增大，A錯誤；C．電壓U不變，根據(jù)可知，極板帶電量Q增加，C錯誤；D．電容增大，故電容器充電，電流從a向b流過靈敏電流計，D正確；B．兩板之間的電勢差不變，板間距不變，兩板間電場強度不變，B錯誤。故選D。6．（2022春·河南許昌·高二統(tǒng)考期末）如圖所示為電容式微小位移傳感器的原理示意圖，一個電介質板的左端插入平行板電容器的兩極板之間，電介質板的右端通過連接體與被測物體相連。當被測物體的位移左右發(fā)生微小變化時，電介質板隨之在平行板電容器兩極板之間左右移動，平行板電容器的電容將發(fā)生變化。如果測出了平行板電容器的電容變化，就能知道被測物體位移的變化。根據(jù)該電容式微小位移傳感器的原理示意圖，下列說法正確的是（）A．當被測物體的位移向左發(fā)生微小變化時，平行板電容器的電容減小B．當被測物體的位移向右發(fā)生微小變化時，平行板電容器的電容增大C．平行板電容器的電容與電容器所帶的電荷量、兩極板間的電勢差均有關D．平行板電容器的電容與兩極板正對面積、兩極板之間的距離均有關【答案】D【詳解】AB．由可知，當物體向左移動時，兩極板間的電介質增多，電容C增大；當物體向右移動時，兩極板間的電介質減少，電容C減小，故AB錯誤；CD．由可知，電容的大小與兩極板正對面積、兩極板之間的距離均有關，與電容器所帶的電荷量、兩極板間的電勢差均無關，故C錯誤，D正確。故選D。題型三：平行板電容器的電場和電勢問題7．（2022秋·黑龍江佳木斯·高二校考階段練習）如圖所示，平行板電容器帶等量異種電荷，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則（）A．電容器的電容減小 B．帶電油滴帶正電荷C．帶電油滴仍將靜止 D．P點的電勢將升高【答案】C【詳解】A．上極板下移時，則d減小，由可知C增大，A錯誤；B．由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知電場力方向豎直向上，根據(jù)電場強度方向向下，則油滴帶負電，B錯誤；C．平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，由于電容器兩板帶電量不變，根據(jù)可知板間場強不變，油滴所受的電場力不變，則油滴仍靜止，C正確；D．場強E不變，而P點與下極板間的距離不變，則由公式析可知，P點與下極板間電勢差將不變，則P點的電勢不變，D錯誤；故選C。8．（2022·全國·高二假期作業(yè)）如圖所示，一電容為C的平行板電容器，兩極板A、B間距離為d，板間電壓為U，B板電勢高于A板，兩板間有M、N、P三點，M、N連線平行于極板，N、P連線垂直于極板，M、P兩點間距離為L，∠PMN＝θ。以下說法正確的是（）A．電容器帶電荷量為B．兩極板間勻強電場的電場強度大小為C．M、P兩點間的電勢差為D．若將帶電荷量為＋q的電荷從M移到P，該電荷的電勢能增加了【答案】C【詳解】A．由電容的定義式得電容器的帶電量故A錯誤；B．兩極板間勻強電場的電場強度大小故B錯誤；C．M、P兩點間的電勢差為故C正確；D．將帶電量為+q的電荷從M移到P，電場力做功電荷的電勢能減小故D錯誤。故選C。9．（2021秋·江西南昌·高二南昌縣蓮塘第二中學?？计谀┤鐖D所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，以下判斷錯誤的是（）A．帶電油滴將沿豎直方向向下運動B．P點的電勢將升高C．平行板電容器的電容將變小D．電容器所帶電荷量將減少【答案】B【詳解】A．平行板電容器與直流電源連接，其電壓保持不變，將上極板豎直向上移動一小段距離，板間場強減小，油滴所受電場力減小，油滴將沿豎直方向向下運動。故A正確，不符合題意；B．平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，板間距離增大，電容器的電壓不變，根據(jù)知板間場強減小，由U=Ed得知，P點與下極板間的電勢差減小，板間場強方向向下，P點電勢比下極板高，則可知，P點的電勢降低。故B正確，不符合題意；C．平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則間距變大，導致電容變小。故C正確，不符合題意；D．將上極板豎直向上移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，電容器的電壓不變，由Q=CU得到，電量Q減小。故D正確，不符合題意。故選B。題型四：平行板電容器的動態(tài)分析10．（2023春·陜西西安·高二長安一中?？计谀┤鐖D所示，水平正對的金屬板A、B與干電池連接，B板接地，靜電計的電荷量導線以及電池的內阻均不計。開關S閉合，一帶負電的油滴靜止于兩板間的P點。下列說法不正確的是（）

A．若僅將A板上移一些，則靜電計指針的張角不變B．若僅將B板下移一些，則油滴向下運動C．若斷開S，且僅將B板下移一些，則油滴的電勢能增大D．若斷開S，且僅在A、P間插入玻璃板，則油滴向下運動【答案】C【詳解】A．金屬板A、B與干電池連接，兩板間電勢差不變，A板上移，靜電計指針的張角不變，故A正確；B．根據(jù)若僅將B板下移一些，板間電場強度減小，豎直向上的電場力減小，而重力不變，則油滴受合外力向下，將向下運動，故B正確；C．若斷開S，極板電荷量不變，根據(jù)可得僅將B板下移一些，板間電場強度不變，P點與零電勢B板間電勢差增大，則P點電勢增大，根據(jù)公式帶負電的油滴在P點的電勢能減小，故C錯誤；D．若斷開S，且僅在A、P間插入玻璃板，則介電常數(shù)增大，則電場強度減小，則豎直向上的電場力減小，而重力不變，則油滴受合外力向下，將向下運動，故D正確。本題選錯誤項，故選C。11．（2023春·四川成都·高二校聯(lián)考期末）如圖，A、B為水平正對放置的平行板電容器的兩極板，B極板接地。閉合開關S，一帶電液滴在兩極板間的P點處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（

）

A．該液滴帶正電B．將一塊有機玻璃插到兩極板之間，電容器的電容將變小C．保持開關S閉合，將A極板向左移動一小段距離，液滴將加速向上運動D．斷開開關S，將B極板向下移動一小段距離，P點的電勢將升高【答案】D【詳解】A．由圖可知上極板帶正電，帶電液滴能靜止，故帶電液滴帶負電，故A錯誤；B．由可知將一塊有機玻璃插到兩極板之間時電容器的電容將變大，故B錯誤；C．保持開關S閉合，將A極板向左移動一小段距離，由可知極板間電場強度不變，所以液滴將仍將保持靜止，故C錯誤；D．斷開開關S，電容器帶電量不變，由，，可得可知上下移動極板時電場強度不變，將B極板向下移動一小段距離，P點與下極板的距離變大，由可知P與下極板之間的電勢差變大，下極板電勢為零，電場方向豎直向下，所以P點的電勢將升高。故D正確。故選D。12．（2023秋·廣東廣州·高二校聯(lián)考期末）如圖所示，電容式麥克風的振動膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成，它與基板構成電容器。工作時，振動膜隨聲波左右振動。下列說法正確的是（）A．振動膜不振動時，電容器不帶電B．振動膜向右運動時，電容器的電容減小C．振動膜向左運動時，電容器充電D．振動膜向右運動時，電阻上有從a到b的電流【答案】D【詳解】A．振動膜不振動時，電容器電容保持不變，電容器電壓不變，電容器所帶電荷量不變，故A錯誤；B．振動膜向右運動時，可知d減小，根據(jù)可知電容增大，故B錯誤；C．振動膜向左運動時，可知d增大，根據(jù)可知電容減小，電容器電荷量減小，電容器放電，故C錯誤；D.振動膜向右運動時，電容器的電容增大，電壓不變，可知電容器電荷量增大，電阻上有從a到b的電流，故D正確。故選D。題型五：平行板電容器的充電放電問題13．（2023秋·陜西西安·高二長安一中校考期末）電容器是一種重要的電學元件，它能儲存電荷，電容器儲存電荷的特性用電容C來表征。可用如圖所示的電路對電容器進行充電。在對電容器充電的過程中，下列說法正確的是（）

A．回路中電流方向為逆時針方向 B．回路中電流方向為順時針方向C．電容器兩極間的電壓保持不變 D．電容器兩極間的電壓逐漸減小【答案】B【詳解】AB．由圖可知，充電過程中電流方向為順時針，B正確，A錯誤；CD．充電過程，極板上電荷量增大，根據(jù)可知電容器兩極間的電壓增大，CD錯誤。故選B。14．（2023秋·北京豐臺·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，把直流電源、定值電阻、電容器、電流表、電壓表以及單刀雙擲開關組裝成實驗電路，觀察電容器的充放電現(xiàn)象。下列說法正確的是（）A．電容器充電過程中，電路中的電流一直增大B．電容器充電過程中，電容器的電容逐漸增大C．電容器放電過程中，流過電阻的電流方向為到D．電容器放電過程中，電壓表示數(shù)減小【答案】D【詳解】A．電容器充電過程中，由于電容器兩端的電壓越來越高，電源與電容器間的電勢差越來越小，所以電路中的電流是逐漸減小的，故A錯誤；B．電容器充電過程中，電容器的電容只與電容器本身的結構有關，所以電容保持不變，故B錯誤；C．電容器充電完畢后，由于電容器上極板帶正電，下極板帶負電，所以電容器放電過程中，流過電阻的電流方向為到，故C錯誤；D．由題圖知，電壓表測量的是電容器兩端的電壓，電容器放電過程中，電容器極板上的電荷量逐漸減少，根據(jù)可知，電壓表示數(shù)減小，故D正確。故選D。15．（2023秋·北京房山·高二統(tǒng)考期末）某同學利用電流傳感器研究電容器的放電過程，他按如圖甲所示電路圖連接電路。先使開關S接1，電容器充電完畢后將開關擲向2，電容器通過R放電，傳感器將電流信息傳入計算機。屏幕上顯示出電流隨時間變化的I﹣t曲線如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．電容器放電時電流逐漸減小，流過R的電流方向從左向右B．圖乙中曲線與坐標軸所圍面積表示電容器放電過程中放出的電荷量C．在放電過程中，電容器的電容隨所儲存的電荷量的減少而減小D．若滑片向右移動，其他條件不變，重做實驗獲得的I﹣t曲線會與原曲線重合【答案】B【詳解】A．由圖像得，電容器放電時電流逐漸減小，充電時電容器上極板連接電源的正極，帶正電，放電時上極板相當于電源正極，所以流過R的電流方向從右向左，故A錯誤；B．I﹣t圖像中圖像與坐標軸圍成的面積表示電容器放電過程中放出的電荷量，故B正確；C．電容是電容器本身的性質，放電過程中，電容不發(fā)生變化，故C錯誤；D．若滑片向右移動，外電路電阻增大，由于剛開始放電時電壓不變，因此最大放電電流變小，曲線與I軸的交點下移，由于總電荷量不變，因此圖像與坐標軸圍成的面積不變，因此曲線與t軸的交點右移，故重做實驗獲得的I﹣t曲線一定與原圖像不重合，故D錯誤。故選B。題型六：平行板電容器的綜合問題16．（2023春·云南·高二云南省楚雄彝族自治州民族中學?？茧A段練習）如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距d＝4mm，充電后兩極板電勢差為120V。A板帶正電，若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm。不計重力，求：（1）極板所帶電荷量；（2）兩板間的電場強度；（3）P點的電勢；【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)電容定義式，可得極板所帶電荷量為（2）兩板間的電場強度為（3）由圖可知，B板接地，其電勢；A板帶正電，其電勢；則P點的電勢為17．（2023秋·內蒙古包頭·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B，B極板接地。兩板間距為5cm，一帶電量為的點電荷沿電場線從C點運動到D點，電場力做功為。CD間距離為3cm，AC間距離為，不計重力。求（1）CD兩點間電勢差；（2）A板電勢；（3）僅將A板移動到C處后，A板的電勢?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由電場力做功與電勢差的關系得，CD兩點間電勢差為（2）由場強公式得，兩極板間的場強大小為所以，A、B兩極板間的電勢差為因為其中，B板的電勢為所以，A板電勢為（3）僅將A板移動到C處后，兩極板間距離d減小，由電容的決定式可得，電容C變大，由因為兩板電荷量Q保持不變，由電容的定義式可得，兩極板間的電勢差U變小，由公式可得，兩極板間的場強E不變，所以僅將A板移動到C處后，A板的電勢為18．（2022秋·廣東廣州·高二廣州市協(xié)和中學校聯(lián)考期末）如圖所示電路，A、B為豎直放置的平行板電容器的兩極板。一質量為且?guī)д姷男∏颍媒^緣細線懸于兩極板間的O點。閉合開關S后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角。已知兩極板間距，電源電動勢，內阻，電阻，，，，，求：（1）電阻兩端的電壓；（2）小球所帶的電荷量?！敬鸢浮浚?）10V；（2）【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電阻兩端的電壓得（2）兩板間的電場強度的大小為解得【雙基達標】一、單選題19．（2023春·四川成都·高二?？茧A段練習）附中高2021級8班學子玩手機玩出了新高度，一位陽姓同學很好奇手機計步功能，查相關資訊后欲對計步進行改進并把它直接安裝在鞋子上，其原理設想如圖所示，電容器的一個極板M固定在鞋底靠上側，另一個極板N左右端卡在與兩個固定在鞋底下側的滑槽內，靜止時兩板正對著；在下板前后端各固定一組輕彈簧作為回彈（圖中未畫出）。人穿著鞋向前走的過程中腳在水平方向上經(jīng)歷了一個加速向前-減速向前-落地停頓-再加速向前-減速向前-再落地停頓的反復過程，人在提腳瞬間可認為是加速向前運動階段，與靜止時相比，關于計步器下列說法正確的是（）A．電容器兩極板間電壓降低 B．電容器兩極板間電場強度變大C．電流表上有向左的電流 D．電容器兩極板所帶電荷量增加【答案】C【詳解】A．電容器兩極板間與電源相連，電容器兩極板間電壓不變，故A錯誤；B．電容器兩極板間電壓不變，電容器兩極板間的距離不變，電容器兩極板間電場強度不變，故B錯誤；CD．人帶著手機向前加速運動，極板N相對于極板M向后運動，電容器兩極板間的正對面積減小，根據(jù)電容得決定式故電容器的電容變小，根據(jù)可知電容器兩極板所帶電荷量減少，電容器放電，電流表上有向左的電流，故C正確，D錯誤。故選C。20．（2023春·浙江麗水·高二統(tǒng)考期末）當帶電的云層離地面較近時，云層和地面可看成一個電容器，它們之間會形成一個電場，若云層底面及地面可近似看成平面，云層中電荷量可認為是均勻分布，則（）A．云層面積越大，云地間電場就越接近勻強電場B．云層所帶電量越多，云地間電場就越接近勻強電場C．云層所帶電量越多，該電容器電容就越大D．云層距地面高度越大，該電容器電容就越大【答案】A【詳解】AB．云層面積越大，則可看作無限大帶電平面板。對有限大平板而言，除中心線上的點，其他點都無法做到完全對稱，也就無法消除平行板方向的電場，也就是說有限大平板不可能形成勻強電場。所以無論帶電量如何變化都不可以越接近勻強電場，只有通過增加云層面積。越趨于無限大平板，各點場強大小和方向都是疊加的結果，疊加過程抵消了兩平板的方向的電場，只留下垂直于板面方向的電場，故A正確，B錯誤；CD．云和地面形成一個巨型電容器，將云層底面及地面始終都看作平整的平面，根據(jù)平行板電容器電容的決定式可知電容器電容與帶電量無關，云層距地面高度越大，該電容器電容就越小，故CD錯誤；故選A。21．（2023秋·安徽蚌埠·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，甲、乙為兩個相同的平行板電容器，它們的極板均水平放置，上極板間有一個二極管，下極板均接地。a、b是電荷量相同、質量分別為、帶負電油滴。當甲、乙的電荷量分別為、時，油滴a、b恰好分別懸浮在甲、乙的極板之間，則下列說法可能正確（）

A．一定等于B．一定等于C．將甲的上極板向上平移少許，a向下運動，b向上運動D．將乙的上極板向右平移少許，a向下運動，b向上運動【答案】C【詳解】AB．液滴帶負電保持靜止，油滴受到的電場力豎直向上，因此可知上極板帶正電，如果大于，由可知甲的電壓高于乙的電壓，則甲會向乙放電使得甲、乙的電荷量相同；如果大于，則因為二極管單向導電性，乙不會向甲放電，因此可知電荷量關系為由，，可得，油滴靜止，由受力平衡可得，聯(lián)立可得，故AB錯誤；C．如果甲、乙的初始電荷量相同，將甲的上極板向上平移少許時，根據(jù)，可知甲的電容減小，甲的電壓增大，則甲向乙放電，使得最終甲的電荷量減少，乙的電荷量增加；根據(jù)可知甲極板間的電場強度減小，乙極板間的電場強度增大，則油滴a受到的電場力減小，油滴a向下運動；油滴b受到的電場力增大，油滴b向上運動，故C正確；D．將乙的上極板向右平移少許，根據(jù)，可知乙的電容減小，乙的電壓增大，但由于二極管的單向導電性，乙的電荷量不變，則乙極板間的電場強度增大，油滴b受到的電場力增大，油滴b向上運動，電容器甲不發(fā)生變化，則油滴a靜止不動，故D錯誤。故選C。22．（2023春·湖南婁底·高二統(tǒng)考學業(yè)考試）可用如圖所示的電路對電容器進行充電。在對電容器充電的過程中，下列說法正確的是（）

A．電容器所帶的電荷量逐漸增大 B．電容器所帶的電荷量保持不變C．電容器的電容逐漸增大 D．電容器兩極間的電壓逐漸減小【答案】A【詳解】AB．電容器充電，則所帶的電荷量逐漸增大，選項A正確，B錯誤；C．電容器的電容不變，選項C錯誤；

D．根據(jù)Q=CU可知，電容器兩極間的電壓逐漸增加，選項D錯誤。故選A。23．（2023春·浙江湖州·高二統(tǒng)考階段練習）如圖所示，已經(jīng)充電的平行板電容器兩極板分別與靜電計的金屬球和大地連接?，F(xiàn)將左邊的極板由實線位置向左緩慢移動到虛線位置，移動后下列說法正確的是（）

A．電容器電容變大B．電容器所帶電荷量不變C．靜電計指針偏角變小D．兩極板間的電場強度變大【答案】B【詳解】B．由圖可知已經(jīng)充電的平行板電容器與電源斷開，電容器所帶電荷量不變，選項B正確；A．電容器的電容現(xiàn)將左邊的極板由實線位置向左緩慢移動到虛線位置，板間距離d增大，可知電容器的電容減小，選項A錯誤；C．兩極板間的電壓電容器所帶電荷量不變，電容器的電容減小，可知電壓U增大，即靜電計指針偏角變大，選項C錯誤；D．兩極板間的電場強度可見兩極板間的電場強度與d無關，則兩極板間的電場強度不變，選項D錯誤。故選B。24．（2022秋·重慶江津·高二重慶市江津中學校校考階段練習）如圖所示的平行金屬板電容器的電容，極板A、B之間可以看成勻強電場，場強，極板間距離為L=5cm，電場中c點到A極板、d點到B極板的距離均為0.5cm，B極板接地。求：（1）B極板所帶電荷量Q；（2）d點處的電勢φd；（3）將電荷量的負點電荷從d移到c，靜電力的功Wdc?！敬鸢浮浚?）C；（2）-6V；（3）【詳解】（1）BA間的電勢差為VB極板所帶電荷量Q為C（2）B極板與d之間的電勢差為d點處的電勢（3）d、c之間的距離為d、c兩點間的電勢差為靜電力做的功25．（2023秋·陜西咸陽·高二咸陽市實驗中學?？茧A段練習）如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為的恒定電源上，兩板間距為，電容器帶電荷量為，A極板接地。求：（1）平行板電容器的電容；（2）距B板的C點的電勢；（3）若穩(wěn)定后與電源斷開，把B板上移，將一個電荷量的正點電荷從B板移到A板電場力所做的功？【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)電容定義式可知平行板電容器的電容為（2）電容器板間電場強度方向向下，大小為則板與點間的電勢差為由于板接地，可知板電勢為零，則C點的電勢為（3）若穩(wěn)定后與電源斷開，則電容器所帶電荷量不變，根據(jù)把B板上移，可知板間場強保持不變，將一個電荷量的正點電荷從B板移到A板電場力所做的功為【高分突破】一、單選題26．（2023春·安徽安慶·高二統(tǒng)考期中）如圖所示為一電容式位移傳感器的示意圖，電容器兩固定極板間有一可移動的電介質板，電介質板與被測物體相連。電容器接入電路后，通過極板上物理量的變化可確定被測物體的位置，若物體向左平行于極板移動，在電介質板移出電容器的過程中，下列說法中正確的是（

）A．電容器的電容減小，由a→b的電流流過電流計B．兩極板間的電壓增大，由a→b的電流流過電流計C．電容器的電容增大，由b→a的電流流過電流計D．兩極板間的電壓不變，由b→a的電流流過電流計【答案】A【詳解】物體向左運動，電介質在極板間的長度減小，由可知，電容減小。電容器始終于電源相連，極板間電壓不變，由可知，電荷量減小，電容器放電，因此可判斷電流計中的電流從a流向b。故選A。27．（2023春·湖南·高二校聯(lián)考階段練習）某學校氣象興趣小組的同學利用所學物理知識設計了一個電容式風力傳感器。如圖所示，將電容器與靜電計組成回路，可動電極在風力作用下向右移動，引起電容的變化，風力越大，移動距離越大（兩電極不接觸）。若極板上電荷量保持不變，在受到風力作用時，則（）A．電容器電容變小 B．極板間電場強度不變C．極板間電壓變大 D．靜電計指針張角越小，風力越小【答案】B【詳解】A．根據(jù)在受到風力作用時，d減小，則電容器電容變大，故A錯誤；B．極板間電場強度不變，故B正確；C．極板間電壓變小，故C錯誤；D．風力越小，d越大，極板間電壓越大，靜電計指針張角越大，故D錯誤。故選B。28．（2023秋·廣東江門·高二統(tǒng)考期末）如圖所示為某一平行板電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是（）A．是充電過程 B．該電容器兩板間電場強度增大C．該電容器的電容為 D．該電容器的電量變化量為0.20C【答案】C【詳解】AB．由圖象可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，電場強度減小，故AB錯誤；C．根據(jù)圖象，當電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為故C正確；D．如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則△Q=C?△U=0.005F×（40-36）V=0.02C故D錯誤；故選C。29．（2023秋·福建泉州·高二統(tǒng)考期末）如圖為監(jiān)測水位變化的電容式傳感器的原理簡圖，兩塊平行金屬板的表面已進行絕緣處理。當水位發(fā)生變化時，可通過信號輸出端進行監(jiān)測。若觀測到輸出端a的電勢低于b的電勢，即電容器在放電，則可判斷（）A．電容器電容變大 B．水位正在下降C．電容器電壓變大 D．兩金屬板間的電場強度變大【答案】B【詳解】觀測到輸出端a的電勢低于b的電勢，即電容器在放電，可知電容器電荷量減小，根據(jù)電容器與電源相連，電容器電壓不變，則電容器電容變小；根據(jù)可知水位正在下降；根據(jù)可知兩金屬板間的電場強度不變。故選B。30．（2023秋·四川南充·高二統(tǒng)考期末）如圖，平行板電容器與電源連接，下極板B接地，開關S閉合后，一帶電油滴在電容器中的P點處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是（

）A．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離，油滴保持靜止B．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離的過程中，電流計中電流方向向左C．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離，P點的電勢降低D．開關S閉合后再斷開，A板水平向左移動一小段距離，帶電油滴向下運動【答案】B【詳解】A．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離，可知電容器極板電壓不變，根據(jù)可知板間電場強度減小，油滴受到的電場力減小，油滴向下運動，故A錯誤；B．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離的過程中，可知電容器極板電壓不變，根據(jù)，可知電容器電容減小，電容器所帶電荷量減小，由于上極板帶負電，則電流計中電流方向向左，故B正確；C．保持開關閉合，A板豎直上移一小段距離，可知電容器極板電壓不變，根據(jù)可知板間電場強度減小，由于下極板B帶正電，則有可知P點的電勢升高，故C錯誤；D．開關S閉合后再斷開，A板水平向左移動一小段距離，可知電容器電荷量保持不變，根據(jù)可知板間電場強度增大，油滴受到的電場力增大，油滴向上運動，故D錯誤。故選B。二、多選題31．（2023春·上海閔行·高二校考期末）如圖，平行板電容器（兩極板與水平地面平行）與電動勢為E的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地。一帶電粒子位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則（）

A．粒子帶正電B．P點的電勢降低C．帶電粒子豎直向上運動D．帶電粒子運動過程中其電勢能不斷減小【答案】CD【詳解】A．帶電粒子開始處于靜止狀態(tài)，受重力和電場力平衡，知電場力方向向上，電場強度方向向下，則粒子帶負電。故A錯誤；B．將上極板豎直向下移動時，d減小，電容器的電壓U不變，由得知，板間場強增大，P點到下極板的距離不變，而E增大，由知，P點與下極板間電勢差增大，由于下極板接地，P點的電勢大于零，則P點的電勢升高，故B錯誤；C．由板間場強增大，則粒子所受電場力增大，粒子將沿豎直向上運動。故C正確；D．由于P點的電勢升高，又粒子帶負電，根據(jù)可知，帶電粒子的電勢能將減少。故D正確。故選CD。32．（2023春·廣東江門·高二江門市培英高級中學?？茧A段練習）如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。質量塊左、右側分別連接電介質、輕質彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，質量塊可帶動電介質相對于外框無摩擦左右移動，電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計算機的信號采集器。下列說法正確的是（

）A．電介質插入極板間越深，則電容器電容越大B．在汽車向右勻加速直線運動過程中，彈簧處于拉伸狀態(tài)C．在汽車向左勻速直線運動過程中電路中有電流D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，電路中有順時針方向的充電電流【答案】ABD【詳解】A．由可知電介質插入極板間越深，則電容器電容越大，故A正確；B．汽車向右勻加速直線運動過程中，由可知彈簧對質量塊的拉力向右，所以彈簧處于拉伸狀態(tài)，故B正確；C．在汽車向左勻速直線運動過程中彈簧處于原長，電介質插入極板間的深度不變，電容器電容不變，電容器兩極板間電勢差恒定，由知電容器所帶電量不變，電容器無充放電現(xiàn)象，故電路中無電流，故C錯誤；D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，由可知彈簧對質量塊的拉力向右且不斷增大，彈簧伸長量越來越大，電介質插入極板間的深度變大，由可知電容器電容越大，電容器兩極板間電勢差恒定，由知Q不斷增大，電容器處于不斷充電狀態(tài)，所以電路中有順時針方向的充電電流，故D正確。故選ABD。33．（2023秋·陜西西安·高二西安市慶安高級中學?？计谀┤鐖D所示，平行板電容器與電動勢為U的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負電油滴被固定于電容器中的P點?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則以下說法正確的是（）A．平行板電容器的電容將變小B．靜電計指針張角變小C．帶電油滴的電勢能將增大D．若先將上極板與電源正極的導線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)當上極板豎直向上移動一小段距離時，極板間距增大，平行板電容器的電容將變小，A正確；B．由于極板始終與電源連接，則極板間電壓始終等于電源電動勢，則靜電計指針張角不變，B錯誤；C．根據(jù)令P到下極板之間的間距為x，則有由于（q<0）解得帶電液滴帶負電，極板間距增大，電場強度減小，由于電勢能的正負表示大小，可知，電勢能增大，C正確；D．若先將上極板與電源正極的導線斷開，即保持極板電荷量不變，根據(jù)，，解得可知，若先將上極板與電源正極的導線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則極板間電場強度一定，即帶電油滴所受電場力不變，D正確。故選ACD。34．（2023春·陜西安康·高二?？计谥校﹤鞲衅魇且环N采集信息的重要器件，如圖所示，是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用在可動膜片電極上時，可使膜片產生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流表和電源串接成閉合電路，則（）A．當電容減小時，可知壓力F向上 B．當電容增大時，可知壓力F向上C．若電流計有讀數(shù)，則壓力發(fā)生變化 D．若電流計有讀數(shù)，則壓力不發(fā)生變化【答案】BC【詳解】AB．當F向上壓膜片電極時，膜片電極向上彎曲，使電容器兩極之間距離減小，則電容會增大，A錯誤，B正確；CD．當壓力發(fā)生變化時，電容器的電容會發(fā)生變化，電容器會不斷地充放電，所以電流計會有示數(shù)；當壓力不變時，因電壓恒定，電容器帶電量不會發(fā)生變化，電流計沒有示數(shù)，C正確，D錯誤。故選BC。35．（2023春·安徽合肥·高二合肥市第六中學?？茧A段練習）如圖所示，兩塊較大的平行金屬板、水平放置并與電源相連，兩板間的距離為，電源的電動勢為。開關S閉合后，一質量為、電荷量為的帶電油滴恰好靜止在兩板間的點，現(xiàn)將板向上平移一小段距離。重力加速度大小為。下列說法正確的是（

）A．板平移后，點的電勢變大B．板平移后，帶電油滴在點的電勢能變小C．帶電油滴的比荷D．板平移后，油滴的加速度大小為【答案】AD【詳解】A．開關S閉合后，兩板間的電壓為，將板向上平移一小段距離，兩板的間距變大，兩板間的電場強度減小，因為下極板接地，電勢為0，點的電勢所以點的電勢變大，故A正確；BC．對油滴受力分析可知，油滴帶正電，且則又由于板平移后，點的電勢變大，根據(jù)公式因此帶電油滴在點的電勢能變大，故BC錯誤；D．板平移后，電場力減小，所以油滴向下做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得即油滴的加速度大小為故D正確。故選AD。36．（2022秋·湖南常德·高二漢壽縣第一中學?？茧A段練習）兩帶電金屬板豎直放置且兩板始終與電源的正、負極相連，如圖所示。在電場中的O點，用一根絕緣細線懸掛一帶負電荷的小球，小球靜止在細線與豎直方向夾角為θ的位置?，F(xiàn)將兩金屬板繞各自的中心轉軸緩慢旋轉一個小角度，兩轉軸在同一水平線上且旋轉過程中兩金屬板始終保持平行，如圖中虛線所示。則（