高考电容器专题试
2023年高考物理总复习:电容器的电容(含答案解析)
2023年高考物理总复习:电容器的电容一.选择题(共20小题)1.给带一定电荷量的电容器进行充电,所带电荷量增加。
下列说法正确的是()A.电容变小B.电容不变C.电容变大D.电荷量与两极板间电压比变大2.某电容器的外壳上标有“1.5nF 9V”的字样。
该参数表明()A.该电容器只有在电压为9V时电容才为1.5pFB.当两端电压为4.5V时,该电容器的电容为0.75卩FC.该电容器正常工作时所带电荷最不超过1.5X10 6CD.给该电容器充电时,电压每升高IV,单个极板的电荷量增加】.5X10 6C3.关于电场强度、电容和电势差,下列说法正确的是()A.由公式E=f可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力 F成正比,与q成反比B.由公式E=将可知,在离点电荷Q距离为r的地方,电场强度E的大小与Q成正比C.由公式C=另可知,电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大D.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,两点间的电势差与这两点间的距离成正比4.电容器是非常重要的电学元件,通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍,则该电容器的()A.电容变为原来的2倍B.电压变为原来的2倍C.耐压变为原来的4倍D.场强变为原来的4倍5.下列说法正确的是()A.电容器不带电时电容为零B.电容器的电容大小和加在电容器两端的电压有关C.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量D.电容器中加入电介质,电容不变6. 下血是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )A. 根据电场强度定义式E = f 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成 反比B. 根据真空中点电荷电场强度公式E = k%可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所 带的电荷量有关C. 根据电势差定义式。
相=争可知,带电荷量为1C 的正电荷,从A 点移动到B 点 克服电场力做功为1 J ,则U AB =1VD. 根据电容定义式C = %可知,电容器的电容与其所帯电荷量成正比,与两极板间的电 压成反比7. 物理量的决定式能掲示该物理量的大小受什么因素的影响,以下公式不属于决定式的是A. 平行板电容器的电容。
高考物理电容器专题
电容器的电容专题一、基础知识1.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器.这两个导体称为电容器的电极.2.把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量的异号电荷,这一过程叫充电;电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量;用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷 中和,电容器不再带电,这一过程叫做放电;3.电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容,用符号C 表示,表达式为UQC =; 4.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大;两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容;二、定义式:C=Q/U=ΔQ/ΔU,适用于任何电容器;决定式;C=εS/4πkd,仅适用于平行板电容器;●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况;对平行板电容器的讨论:kd s c πε4=、U q C =、dUE = ①电容器跟电源相连,U 不变,q 随C 而变;d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变;②充电后断开,q 不变,U 随C 而变;d ↑→C ↓→U ↑→skq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变; ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑; 问题1:静电计为什么可测量两个导体的电势差 问题2:静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗典型例题例1. 如图6所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止,当正对的平行板左右错开一些时A .带电尘粒将向上运动B .带电尘粒将保持静止C .通过电阻R 的电流方向为A 到BD .通过电阻R 的电流方向为B 到A答案 BC分析:粒子静止在电容器内,则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系;再根据变化后的场强判断能否保持平衡;由电容器的决定式可知电容的变化,由电容的定义式可知极板上电荷量的变化,由充放电知识可知电流的方向解析:A 、B 由于电容器与电源相连,故电容器两端电压不变,因板间距不变,故极板间的场强不变,带电粒子所受的电场力不变,粒子仍能保持静止,故A 错误,B 正确;C 、D 因正对面积减小,由kdS C r πε4=知,C 减小,因电压不变,由U QC =知,Q 减小,故电容器放电,因电容器上极板接电源正极,上极板带正电,所以通过电流的方向由A 流向B,故C 正确、D 错误;例2如图电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关S 合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是A 、合上S,使A 、B 两板靠近一些B 、合上S,使A 、B 正对面积错开一些C 、断开S,使A 、B 间距增大一些D 、断开S,使A 、B 正对面积错开一些答案:C 、D解析 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S 后,A 、B 两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压,静电计指针张角不变;当断开S 后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A 、B 两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由UQC =可知,板间电压U 增大,从而使静电计指针张角增大.所以本题的正确选项是C 、D.答案:CD例3、图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q 将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t 的变化关系为Q =bt a +a 、b 为大于零的常数,其图象如题图2所示,那么题21图3、图4中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④解析由题意可知:πεπε4k sQd d 4k s Q CdQ d ====U E 所以E 的变化规律与Q 的变化规律相似,所以E 的图象为②,由at bU d k s CU Q +===πε4k, 所以d =vt+a ,所以是匀速移动,所以速度图象为③,综上所述C 正确. 针对训练1、如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板;a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了角度a.在以下方法中,能使悬线的偏角a 变大的是 A.缩小a 、b 间的距离 B.加大a 、b 间的距离C.取出a 、b 两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质E.加大P 、Q 之间的距离F.缩小a、b间的正对面积G.取出ab两极间的电解质,换一块形状大小相同的导体分析:题中电容器ab与平行金属板PQ并联,电势差相等,根据左边电容器的电容的变化得G 、取出a 、b 两极板间的电介质,换一块形状大小相同的导体,相当于板间距离减小,根据kdS C r πε4=,则电容C 增大,Q 不变,由U QC =,ab 间的电势差U 减小,所以PQ 两端的电势差减小,电场强度减小,则电场力变小,α变小.故G 错误;2、传感器是把非电学量如温度、速度、压力等的变化转换为电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.如图是一种测量液面高度h 的电容式传感器的示意图.从电容C 大小的变化就能反映液面的升降情况.关于两者关系的说法中正确的是A .C 增大表示h 减小B .C 减小表示h 增大C .C 减小表示h 减小D .C 的变化与h 变化无直接关系分析:根据电容器的决定式kdSC r πε4=,结合正对面积的变化,判断电容的变化; 解析:当h 减小时,则正对面积减小,根据电容器的决定式kdSC r πε4=,电容器的电容减小,反之,h 增大,电容增大;故C 增大,说明h 增大;C 减小,说明h 减小;故C 正确,A 、B 、D 错误;3、 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地;在两极板间有一正点电荷电荷量很小固定在P 点,如图所示;以E 表示两极板间的场强,U 表示两极板间的电压,W 表示正点电荷在P 点的电势能;若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则A .U 变小,E 不变B .E 变大,W 变大C .U 变小,W 不变D .U 不变,W 不变分析:抓住电容器的电荷量不变,结合电容的决定式和定义式,以及匀强电场的场强公式得出电场强度的变化,从而得出P 与下极板电势差的变化,得出P 点的电势变化和电势能变化解析:平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,板间距离d 减小,根据kdS C r πε4=知,电容增大,根据U QC =知,板间电压变小;由SS kQ Cd Q d U E r r εεπ14∝===知,两板间的电场强度与d 无关,则可知电场强度不变;P 与负极板间的距离不变,由公式U=Ed 可知,P 与负极板间的电势差不变,P 点的电势不变,根据ϕq W =知,正电荷在P 点的电势能不变.故A 、C 正确,B 、D 错误;4、如图4所示的实验装置中,平行板电容器的极板B 与一灵敏静电计相接,极板A 接地;若极板A 稍向上一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是D 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. 极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小; D. 极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大解:A 极板与静电计相连,所带电荷电量几乎不变,B 板与A 板带等量异种电荷,电量也几乎不变,故电容器的电量Q 几乎不变.将极板B 稍向上移动一点,极板正对面积减小,电容减小,由公式UQC =可知,电容器极板间电压变大;故D 正确;5、如图13-8-4所示,平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是 ABA .将A 板向上移动B .将B 板向右移动C .将A 、B 之间充满电介质D .将A 板放走部分电荷解:A 、B 、C 、电容器所带电量Q 保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U 变大,由UQC =知,电容C 变小,根据kdSC r πε4=分析可知板间距离应增大、或抽出电介质、或者减小正对面积,故A 正确,B 正确,C 错误;D 、将A 板放走部分电荷,由UQC =可知电势差减小,故D 错误; 6、如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源内阻不计连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离后AA .P 点的电势将降低B .带点油滴的电势能将减少C .带点油滴将沿竖直方向向上远动D .电容器的电容减小,则极板带电量将增大分析:将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,电容器两板间电压不变,根据dUE =分析板间场强的变化,判断电场力变化,确定油滴运动情况.由U=Ed 分析P 点与下极板间电势差如何变化,即能分析P 点电势的变化和油滴电势能的变化;解析:C 、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据dUE =得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故C 错误; A 、场强E 减小,而P 点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed 分析可知,P 点与下极板间电势差将减小,而P 点的电势高于下极板的电势,则知P 点的电势将降低.故A 正确;B 、由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P 点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故B 错误;D 、根据Q=Uc,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小;故D 错误;7.如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,两极板间距离为d,今在距两极板的中点错误!d 处放一电荷q,则AA .q 所受电场力的大小为错误!B .q 所受电场力的大小为k错误!C .q 点处的电场强度是k 错误!D .q 点处的电场强度是k 错误!分析:解答本题关键应掌握:电容的定义式U Q C =,即可得到电容器板间电压U,由dU E =,求出板间电场强度E,q 所受的电场力F=qE ;平行板电容器不是点电荷,不能用2rQk 求解板间场强;θa b R解析:A 、B 由U Q C =得,电容器板间电压CQU =,板间场强Cd Q E =,q 所受的电场力大小为CdQqqE F ==;故A 正确,B 错误; C 、D 由于平行板电容器不是点电荷,不能用2rQk求解板间场强;故C 、D 错误; 8、竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按如图所示的电路图连接;绝缘线与左极板的夹角为θ;保持极板位置不变,当滑动变阻器R 的滑片在a 位置时,电流表的读数为I 1,夹角为θ1;当滑片在b 位置时,电流表的读数为I 2,夹角为θ2,则 DA.θ1<θ2,I 1<I 2B.θ1>θ2,I 1>I 2C.θ1=θ2,I 1=I 2D.θ1<θ2,I 1=I 2分析:由图可知电容器与滑动变阻器的左侧并联,而电容器在电路稳定时看作断路,故可判断电路中电流的变化;由滑片的移动可知电容器两端电压的变化,由U=Ed 可求得场强的变化;对小球受力分析可得出夹角的变化;解析:解:因电容器稳定后相当于开路,对电路没有影响,故移动滑片时电路中电流不变,即I 1=I 2;小球带正电,小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡;滑片右移时,与电容器并联部分的电压增大,则电容器两端的电压增大,由U=Ed 可知,两极板间的电场强度增大;小球受到的水平向右的电场力增大,因重力不变,要使小球重新处于静止状态,细线与竖直板间的夹角应增大;故D 正确;9.如图1—7—16所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P 位于两板间恰好平衡,现用外力将P 固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P 在两板间 BA .保持静止B .水平向左做直线运动C .向右下方运动D .不知α角的值无法确定P 的运动状态分析:带电微粒P 在水平放置的A 、B 金属板间的电场内处于静止状态,说明处于平衡状态,竖直向上的电场力大小等于重力的大小,当两平行金属板A 、B 分别以O 、0′中心为轴在竖直平面内转过相同的较小角度α,然后释放P,此时P 受到重力、电场力,合力向左,故P 做向左的匀加速直线运动;解:初位置时,电场力和重力平衡,设电场强度为E,初状态极板间距是d,旋转α角度后,极板间距变为dcosα,所以电场强度αcos E E =',而且电场强度的方向也旋转了α,由受力分析可知,电场力在竖直方向的分力为F=qE′cosθ=qE ,竖直方向仍然平衡,水平方向有电场力的分力,所以微粒水平向左做匀加速直线运动;故B 正确,A 、C 、D 错误;10.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图1—7—14所示.那么 ADA .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椤不变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不变分析:小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态,保持开关S 闭合,电容器两端间的11. 2012·海南物理将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示;下列说法正确的是ADA .保持U 不变,将d 变为原来的两倍,则E 变为原来的一半B .保持E 不变,将d 变为原来的一半,则U 变为原来的两倍C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则E 变为原来的一半一半,由U Q C =,分析U 的变化,由dU E =分析E 的变化;解析:A 、保持U 不变,将d 变为原来的两倍,根据公式dU E =,可知E 变为原来的一半,A 正确; B 、保持E 不变,将d 变为原来的一半,dU E =,则U 变为原来的一半,B 错误; C 、保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,d 不变,电容C 不变,由U Q C =知,U 变为原来的两倍,故C 错误;D 、保持d 不变,将Q 变为原来的一半,d 不变,电容C 不变,由UQ C =知,U 变为原来的一般,再由d U E =可知,则E 变为原来的一半,故D 正确; 12、2012·全国理综如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点;先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6;再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触;求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量; 2Q分析:对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,根据U=Ed 、Q=cU 、F=qE 以及平衡条件分两次列方程后求解出电容器极板电量Q 的表达式进行讨论设电容器的电容为C,第一次充电Q 后,电容器两极板间电势差C Q U =1; 两极板间的匀强电场,d U E 11=;设电场中小球的带电量为q,则所受电场力11qE F =;小球在电容器中受重力、电场力和拉力而平衡,如图所示有平衡条件有11tan θmg F =,综上各式gcdtan 1m qQ =θ 第二次充电后,电容器的带电量为Q Q ∆+,同理可得gcd)(tan 2m Q Q q ∆+=θ,将方向夹角代入的Q Q 2=∆; 三、平行板电容器的动态问题分析方法:抓住不变量,分析变化量;其依据是U Q C =;匀强电场中的d U E =;平行板电容器电容决定式kdS C r πε4=; 四、平行板电容器的两类典型问题:①平行板电容器始终连接在电源的两端:电势差U 不变由kd S C r πε4=∝d S r ε可知C 随r S d ε、、的变化而变化;由kdS U UC Q r πε4==,Q 也随r S d ε、、的变化而变化;由d d U E 1∝=可知,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:电荷量Q 保持不变;由dS kd S C r r επε∝=4可知可知C 随r S d ε、、的变化而变化;由Sd S kdQ C Q U r r εεπ∝==4可知,U 随r S d ε、、的变化而变化;由SS kQ Cd Q d U E r r εεπ14∝===可知E 与d 无关,只随r S ε、的变化而变化; 例题:如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的电荷量为Q,P 是电容器内一点,电容器的上极板与大地相连,下列说法正确的是A.若将电容器的上极板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下极板上移一点,则P 点的电势升高C.若将电容器的下极板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下极板上移一点,则两板间电势差减小解析 由dU E =、U Q C =、kd S C r πε4=可知S kQ E r επ4=,S 减小,E 增大,故A 错; 将电容器的下极板上移一点,电容器极板距离减小,由S kQ E r επ4=知,E 与d 无关,E 不变,由Ed U =知,U 减小,即两板间电势差减小,C 错,D 正确;P 点与上极板距离不变,即P 点与上极板的电势差不变,则P 点的电势不变,B 错;答案 D 正确;易错提醒:1充电后的电容器断开和电源的连接,Q 一定;2Q 一定时,由SS kQ Cd Q d U E r r εεπ14∝===知,两板间的电场强度与d 无关;3接地板电势为零; 例题:连接在电源两极上的平行板电容器,当两极板间距离减小时A.电容器的电容C 变大B.电容器极板的带电荷量变大C.电容器两极板间的电势差U 变大D.电容器两极板间的电场强度E 变大解析 电容器两极板间距离减小,由kdS C r πε4=得其电容变大,所以A 正确;连接在电源两极上的平行板电容器,U 不变,由U Q C =知,U 不变,而C 变大,则Q 变大,故B 正确,C 错误;由dU E =知,U 不变,d 减小,则E 变大,故D 正确;答案:ABD 例题:如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B 板带正电,则下列判断正确的是A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零解析 电容器上所带电荷量一定,由公式kdS C r πε4=知,d 增大,C 变小,再由U Q C =知,U 变大,故A 正确;将A 板稍微上移,正对面积S 减小,C 减小,U 变大,故B 正确;将玻璃板插入两板之间,r ε增大,C 变大,U 变小,故C 项错误;将A 板拿走,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故D 错误;答案 AB;例题:如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源内阻不计连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则 A.带电油滴将沿竖直方向向上运动点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小,极板带电荷量将增大解析 上极板向上移动一小段距离后,板间电压不变,仍为E,故电场强度d U E =将减小,油滴所受电场力qE 减小,故油滴将向下运动,A 错;P 点的电势大于0,且P 点与下极板间的电势差Ed U =减小,所以P 点的电势减小,B 对; 带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,又知道P 点的电势降低,油滴向下运动时电场力做负功,油滴的电势能应增加,C 错;电容器的电容kdS C r πε4=,d 增大,电容C 减小,由U Q C =知,U 不变,C 减小,则Q 减小,故D 错;答案 B; 五、含电容器电路的分析与计算方法在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流;一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大只考虑电容器是理想的,不漏电的情况的元件,电容器处电路可看做是断路,简化电路时可去掉它;1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降低,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压;2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等;3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充放电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电;例题:如图所示,电源电动势E=10V,内阻可忽略,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,求:1S闭合后,稳定时通过R1的电流;解析S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,易求ARREI121=+=,即为通过R1的电流.2S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的电荷量.解析S闭合时,电容器两端电压UC =U2=I·R2=6 V,储存的电荷量Q1=C·断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC ′=E,储存的电荷量Q1′=C·UC′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CUC ′-CUC=×10-4 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,只有通过R1这条途径实现,所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量.方法点拨:含电容器电路的分析与计算方法:1首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联;2根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压.3最后根据公式Q=CU或ΔQ=CΔU,求电荷量及其变化量;例题:在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是A.灯泡L变亮B.电源的输出功率变小C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大解析将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,R的阻值变大,电路中电流变小,灯泡L 变暗,A错误;路端电压变大,电阻R两端电压变大,电容器C两端电压变大,电容器C上电荷量增加,C错误,D正确;当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,则当P向左移动一段距离后,外电路电阻比r大得越多,电源的输出功率变小,B正确.答案BD例题:如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.电源的内阻不能忽略下列判断正确的是A.小球带负电B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变大C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大考点闭合电路的欧姆定律;电场强度.专题恒定电流专题.分析由题,小球向右偏,可判断小球所受电场力方向,根据电场方向,能判断出小球的电性.滑动头从a向b滑动时,接入电路电阻变小,由欧姆定律可分析电容器的电压的变化,从而判断细线的偏角变化,同时可判断电容器是充电还是放电,得出电流表中电流方向.利用电源的输出功率与外电阻关系,可判断输出功率大小.解答解:A、由图,A板带正电,B带负电,电容器内电场方向水平向右.细线向右偏,电场力向右,则小球带正电.故A错误.B、滑动头向右移动时,R变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压U=E﹣Ir变小,电容器电压变小,细线偏角变小,故B错误.C、滑动头向右移动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流表的电流方向向下.故C正确.D、根据电源的输出功率与外电阻的关系:当外电阻等于内阻时,输出功率最大.外电阻大于内阻,外电阻减小输出功率增大;当外电阻小于内阻时,外电阻减小,输出功率减小.本题,不知道外电阻与内阻大小关系,故无法判断电源输出功率的大小.故D错误故选:C.点评本题含容电路的问题,是高考热点问题.对于电容器,关键是分析和计算其电压,及充电情况.电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导.。
2025高考物理总复习观察电容器的充、放电现象 电容器的动态分析
流,随着极板电荷量的减少,放电电流减小
阻,避免烧坏电流表
目录
夯实必备知识
1.观察电流表示数变化,总结电容器充、放电电流的变化规律。 2.可将电流表换成电流传感器,由计算机绘制充、放电的 i-t 图像,由图 数 像计算充、放电过程通过电流传感器的电荷量。 据 方法:先算出一个小方格代表的电荷量,然后数出整个图像与横轴所围的 处 面积中的方格数(大于半个的按一个方格计算,小于半个的舍弃)。电容器 理 充电或放电过程中电荷量为一个小方格代表的电荷量乘以方格数。 3.电容器两极板之间的电压等于电源电动势,由电容的定义式 C=UQ估算出 电容器的电容 C。
思路点拨 动态分析的思路
目录
研透核心考点
角度 含二极管的动态分析
例5 (2024·安徽高三校联考)某同学学习了电容器的充、
放电等相关知识后,在老师的引导下,他为了探究电
路中连接二极管的电容器充、放电问题,设计了如图6
所示的电路,平行板电容器与二极管(该二极管可看作
理想二极管,正向电阻很小,反向电阻无穷大)、开关、
目录Biblioteka 夯实必备知识思考判断× 1.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( ) × 2.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) × 3.放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。( )
目录
2
研透核心考点
考点一 实验十:观察电容器的充、放电现象
考点二 平行板电容器的动态分析
目录
研透核心考点
D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电
解析 开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电 源正极相连而带正电,A正确,B错误;开关接2时, 平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带 电,C、D错误。
2020年高考复习微专题—静电场之电容器习题选编 包含答案
微专题—静电场之电容器习题选编一、单项选择题1.根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器。
通常大地带有50万库仑左右的负电荷,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300 kV左右。
地球的电容约为()A.0.17 FB.l.7 FC.17 FD.170 F2.图中的电容器C两板间有一负电荷q静止,使q向上运动的措施是()A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大3.某同学按如图1所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程。
先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线,如图2所示。
电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0,图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k,但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出....的是()A.电容器放出的总电荷量B.电阻R两端的最大电流C.定值电阻RD.电源的电动势和内电阻4.电容为C 的平行板电容器竖直放置,正对面积为S ,两极板间距为d ,充电完成后两极板之间电压为U ,断开电路,两极板正对区域视为匀强电场,其具有的电场能可表示为2p 12E CU =。
如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ,下列说法正确的是( ) A .电容变为原来的两倍 B .电场强度大小变为原来的一半 C .电场能变为原来的两倍D .外力做的功大于电场能的增加量5.如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路,实验时先使开关S 与1 端相连,电源向电容器充电,待电路稳定后把开关S 掷向2 端,电容器通过电阻放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i ﹣t 曲线,这个曲线的横坐标是放电时间,纵坐标是放电电流。
仅由这个i﹣t 曲线所提供的信息可以估算出( )A .电容器的电容B .一段时间内电容器放电的电荷量C .某时刻电容器两极板间的电压D .一段时间内电阻产生的热量6.阴雨天里积雨云会产生电荷,云层底面产生负电荷,在地面感应出正电荷,电场强度达到一定值时大气将被击穿,发生闪电。
高考物理专题复习:电容器
高考物理专题复习:电容器一、单选题1.一平行板电容器充好电后,断开开关,将两个极板相互错开一些。
下列说法正确的是( ) A .电容器的电容增大 B .每个极板的电荷量减小 C .两极板间的电压增大D .两极板间的电场强度减小2.利用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示,平行板电容器的极板A 与一静电计相接,极板B 接地,若极板B 稍向上移动一点,由观察到的静电计的指针变化,得出平行板电容器的电容变小的结论,其依据是( )A .两极板间的电压不变,静电计指针张角变大B .两极板间的电压不变,静电计指针张角变小C .极板上的电荷量几乎不变,静电计指针张角变小D .极板上的电荷量几乎不变,静电计指针张角变大3.如图所示,电源电动势E ,内电阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻R T 的阻值随温度降低而增大,C 是平行板电容器。
静电计上金属球与平行板电容器上板相连,外壳接地。
闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中,分别用△I 、△U 1和△U 2表示电流表、电压表1和电压表2示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )A .1U I ∆∆一定不变,2U I∆∆一定变大B .1U I ∆∆和2U I∆∆一定不变 C .带电液滴一定向下加速运动且它的电势能不断减少 D .静电计的指针偏角增大4.如图,有一平行板电容器,下列说法正确的是( )A .保持S 接通,减小两极板间的距离,则极板间的电场强度E 减小B .保持S 接通,在两极板间插入一块电介质,则极板上的电荷量减小C .断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开S ,在两极板间插入一块电介质,则两极板间的电势差增大5.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的电流电源连接,上极板A 接地,一带负电油滴固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的下极板B 竖直向下移动一小段距离,则( )A .带电油滴所受电场力不变B .P 点的电势将升高C .带电油滴的电势能增大D .电容器的电容减小,极板带电量增大 6.电容单位用基本单位制正确表述的是( ) A .C/V B .A 2·s 2/JC .A 2·s 2/(kg·m 2)D .A 2·s 4/(kg·m 2)7.如图,电源A 的电压为6V ,电源B 的电压为8V ,当电键K 从A 转B 时,通过电流计的电量为1.4×10-5C;则电容器的电容为()A.2×10-5F B.1.5×10-6F C.6×10-6F D.1×10-6F8.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将增大C.在下板的内表面上放置一块薄陶瓷板,电容将增大D.将电源与电容器的两极板相连,使电容器充电,此过程电容将增大二、多选题9.M、N为平行板电容器的两块金属板,M极板与静电计的金属小球相连,静电计的外壳和N极板都接地,将它们水平正对放置,当M板带上一定量的正电荷后,静电计指针偏转一定角度,如图所示(静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板M所带的电荷量相比可以忽略不计)。
2024全国高考真题物理汇编:电容器的电容
2024全国高考真题物理汇编电容器的电容一、单选题1.(2024辽宁高考真题)某种不导电溶液的相对介电常数r 与浓度m C的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则()A.电容器的电容减小B.电容器所带的电荷量增大C.电容器两极板之间的电势差增大D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N2.(2024浙江高考真题)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则()A.极板间电势差减小B.电容器的电容增大C.极板间电场强度增大D.电容器储存能量增大3.(2024甘肃高考真题)一平行板电容器充放电电路如图所示。
开关S接1,电源E给电容器C充电;开关S接2,电容器C对电阻R放电。
下列说法正确的是()A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点二、实验题4.(2024广西高考真题)某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。
器材如下:电容器,电源E (电动势6V ,内阻不计),电阻R 1=400.0Ω,电阻R 2=200.0Ω,电流传感器,开关S 1、S 2,导线若干。
实验步骤如下:(1)断开S 1、S 2,将电流传感器正极与a 节点相连,其数据采样频率为5000Hz ,则采样周期为s ;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I —t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为mA (结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为V ;(4)实验得到放电过程的I —t 曲线如图丙,I —t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188C ,则电容器的电容C 为μF 。
电场中的图像专题和电容器专题(解析版)—2025年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
电场中的图像专题和电容器专题建议用时:50分钟电场中的图像问题(A.粒子带正电C.电势能的最小值为零【答案】B【详解】A.粒子从静止开始沿强度方向先沿x轴负向,表明粒子带负电,故A .滑块在3m x =处所受合外力小于0.5NB .两场源电荷均带负电,且12Q Q <C .滑块向右一定可以经过4m x =处的位置D .滑块向右运动过程中,速度始终减小【答案】CA.a点场强大小小于b点的B.同一电荷在a点受到的电场力大小可能等于在C.同一正电荷在a点的电势能大于在D.将一负电荷从a点移到bA....【答案】C【详解】AC.在v-t图像中,斜率表示加速度,而加速度由电场力产生,由于电场线的疏密表示电场强弱,所以电子在运动过程中,电场先增强后减弱,电场力先增大后减小,所以加速度应先增大后减小,故斜率A.在x轴上,由O点到2x处的电场强度逐渐减小A.在x轴负半轴上,x₁处的电场强度最大B.两点电荷可能带同种电荷C.将负试探电荷沿+x方向移动到D.两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量A.x轴上的电场强度方向沿B.A、B两点的电势相等C.电子从A点运动到B D.电子从A点运动到BA.点电荷A、B带电荷量大小之比为B.除无穷远处,x轴上有3处电势为零的点C.除无穷远处,x轴上只有1处场强为零的点D.从0x处静止释放的负试探电荷能再次经过该点【答案】CA....【答案】BD【详解】A.由题知该电场为非匀强电场,电子从M沿直线运动到N,电场线疏密程度非均匀变化,可知题中电场强度E随位移x非线性变化,电场强度随位移x在逐渐减小,.电场强度E随位移x在逐渐减小,粒子所受电场力在逐渐减小,故粒子的加速度在逐渐减小,A....【答案】AB【详解】AD.由于粒子只受电场力作用,因根据功能关系有-图像的斜率大小即为粒子所受电场力大小,从题图可知,图像的斜率随位移的增大而越来qEΔx E x电容器专题(A.A板带电量为3CEd4 B.P点的电势为3Ed4A.保持S接1,减小C两极板的正对面积,油滴会向上移动B.保持S接1,将C的下极板上移,油滴会向下移动C.将S从1掷到2,油滴将向下运动D.将S从1掷到2,同时将下极板上移,油滴将向下运动A.匀速向上运动时,C1减小,C2增加B.匀速向下运动时,C1减小,C2增加C.由静止突然加速向上运动时,C1减小,C2增加D.正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时,C1减小,C2增加【答案】C【详解】AB.匀速运动时,多晶硅悬梁臂相对于顶层多晶硅上下极板间的距离均不变,根据:A.分子层间的距离增加了22πrkQSke¢BC.分子层间的距离增加了24πrkQSke¢DA.S闭合时,静电计的指针张角立即增大到某一角度后保持不变B.S闭合,稳定后将电阻箱R的阻值逐渐增大,静电计的指针张角不变C.S闭合,稳定后再断开S,仅将A板向上平移一小段距离,静电计的指针张角增大D.S闭合,稳定后再断开S,仅将A板向上平移一小段距离,A.带电油滴的电荷量mgd qU =A.电介质插入极板越深,电容器电容越大B.当传感器处于静止状态时,电容器不带电C.当传感器由静止突然向前加速时,会有电流由D.当传感器匀速直线运动时,达到稳定后电流表指针不偏转【答案】AD【详解】A.电介质插入极板越深,根据:A .R 中有从a 到b 的电流C .油滴的电势能不变【答案】CD【详解】A .将A 板向上移动时,由平行板电容器决定式可知:A .1Q 减小B .2Q 减小【答案】BD【详解】将绝缘介质抽出,由电容的决定式:可知2C 变小,1C 不变,其中:。
高考物理专题复习:电容器的电容
高考物理专题复习:电容器的电容一、单选题1.下列关于电容器的说法中,正确的是()A.给电容器充电后,电容器两极板带上等量的同种电荷B.电容器不带电时,其电容为零C.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多D.电容器的电容由它本身结构决定,跟它是否带电无关2.如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
若将上极板缓慢地上移一些,其他条件不变,则()A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃将下落D.电流计中将有电流通过,电流方向由b a→3.对于电容C=QU,以下说法正确的是()A.一只电容器电荷量越大,电容就越大B.对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.电容器的电容由极板带电量与极板间电压共同决定D.如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容4.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,aϕ表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力。
现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则()A.aϕ变大,F变大B.aϕ变大,F变小C.aϕ不变,F不变D.aϕ不变,F变小5.让平行板电容器正对的两极板带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A、B两板所带电荷量,且保持两板在竖直平面内。
现要使静电计指针偏转角变大,下列做法中可行的是()A.保持B板不动,A板向下平移B.保持B板不动,A板向左平移C.保持B板不动,A板向右平移D.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板6.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。
一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离后()A.P点的电势将降低B.带点油滴的电势能将减少C.带点油滴将沿竖直方向向上远动D.电容器的电容减小,则极板带电量将增大7.某同学按照如图所示连接了电路,利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程,先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图所示。
2020版高考物理专题1.13电容器(提高篇)(电磁部分)(含解析)
专题1.13 电容器(提高篇)一.选择题1.(2019北京通州一模)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。
电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,它是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),夹层ITO 涂层作为工作面,四个角引出四个电极,当用户手指(肉)触摸电容触摸屏时,手指(肉)和工作面形成一个电容器,因为工作面上接有高频信号,电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。
寒冷的冬天,人们也可以用触屏手套进行触控操作。
下列说法正确的是()A.使用绝缘笔压电容触摸屏也能进行触控操作B.为了安全,触屏手套指尖处应该采用绝缘材料C.手指按压屏的力变大,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变大D.手指与屏的接触面积变大,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变小【参考答案】.C【名师解析】本题考查电容器及其相关知识点。
当用户手指(肉)触摸电容触摸屏时,手指(肉)和工作面形成一个电容器,而使用绝缘笔压电容触摸屏,或触屏手套指尖处采用绝缘材料,绝缘笔(或绝缘材料)和工作面不能形成一个电容器,所以不能进行触控操作,选项AB错误;手指按压屏的力变大,二者接触面积增大,距离减小,手指(肉)和工作面形成的电容器电容变大,选项C正确D错误。
【关键点拨】.利用平行板电容器的相关知识解答。
2.(6分)(2019山东潍坊三模)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。
现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()A .仍然保持静止B .竖直向下运动C .向左下方运动D .向右下方运动【参考答案】D【名师解析】B 板右端向下移动一小段距离,两板间的平均距离增大,根据E =可知液滴所在处电场强度减小,油滴竖直方向将向下运动;由于两金属板表面仍均为等势面,电场线应该与等势面垂直,所以油滴靠近B 板时,电场线方向斜向右上方,如图所示,故水平方向油滴向右运动;所以油滴向右下方运动,故D 正确、ABC 错误。
高考物理电容器题
高考物理电容器题高考物理题中关于电容器的考点主要包括电容器的基本概念、电容器的串并联、电容器的存储能量以及电容器的充电和放电等方面。
一、电容器的基本概念电容器是电路中常用的一种元件,它能够存储电荷并能够根据外加电压的变化来调整储存的电荷量。
电容器由两块金属板和之间的绝缘层组成。
当在电容器的两个金属板上加上电压时,电容器内就会储存电荷。
电容器的容量大小与金属板的面积、金属板之间的距离以及绝缘层的介电常数有关。
常用的电容器有电解电容器、电介质电容器等。
二、电容器的串并联电容器的串联指的是将多个电容器的正负极依次相连,形成一个闭合回路。
在串联电容器中,总电压等于各个电容器的电压之和,而总电容等于各个电容器的倒数之和。
即Ct = C1 + C2 + ... + Cn。
电容器的并联指的是将多个电容器的正负极连接在一起,形成一个“平行”的回路。
在并联电容器中,总电压等于各个电容器的电压,而总电容等于各个电容器的和。
即 1/Ct = 1/C1 + 1/C2 + ... + 1/Cn。
三、电容器的存储能量电容器在充电过程中会存储能量,而电容器的存储能量与电容器的容量和电压的平方成正比。
即E = 1/2*C*V^2,其中E表示电容器的存储能量,C表示电容器的容量,V表示电容器所加的电压。
四、电容器的充电和放电电容器在充电过程中,正负极之间的电势差逐渐增大,导致电荷在电容器板之间不断积累。
而在放电过程中,电容器正负极之间的电势差逐渐减小,电荷则从电容器板之间逐渐流出。
在电容器的充电和放电过程中,充电和放电的速率与电容器的电阻有关。
若电容器的电阻较大,则充电和放电的速率较慢,反之则较快。
充电和放电过程可以用RC电路进行模拟计算,其中R代表电阻,C代表电容。
五、高考物理电容器题解析高考物理试题通常会涉及到电容器的基本概念、串并联、存储能量以及充电和放电等内容。
在解答这些题目时,我们要注意理解题目中所给的信息和要求,并根据电容器的相关知识进行运算。
近五年关于电容器的高考真题
第1 页共1 页近五年关于电容器的高考真题1.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E1。
现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为12d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是A.U2 = U1,E2 = E1 B.U2 = 2U1,E2 = 4E1 C.U2 = U1,E2 = 2E1D.U2 = 2U1,E2 = 2E1 2.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图)。
设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为q。
实验中,极板所带电荷量不变,若A.保持S不变,增大d,则q变大B.保持S不变,增大d,则q变小C.保持d不变,增大S,则q变小D.保持d不变,增大S,则q不变3.某电容式话筒的原理示意图如下图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中() A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高4:如下图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。
一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大5、如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是()A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质6、图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t的变化关系为Q=bt a+(a、b为大于零的常数),其图象如图2所示,那么图3、图4中反映极板间场a bCP Qα强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是变化的图线可能是A .①和③.①和③B .①和④.①和④C .②和③.②和③D .②和④.②和④7,如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。
高考电容器专题练习
专题6:电容器一. 专题概述电容器是重要的电学元件,不管是两百多年前让七百号人嗷嗷叫的放电莱顿瓶还是当下手机控们乐此不疲的手机触摸屏,都是和电容器知识密不可分的。
关于电容器,首先是一个电荷储存装置,那么电荷储存量受那些因素影响,就成为一个值得深究的问题,顺着这个思路往前走我们将会遇到两个规律公式,需要我们理解并掌握它;其次电容器充放电过程是和电容器带电后对内会产生电场又会和电荷运动的题型相连,因此电荷的运动在这也会稍有提及;最后电容器自身构造的变化会引起外电路电信号的变化,根据这个特性制造出各种电容式传感器,从知识应用层次来说传感器属于热点也是难点。
二.知识准备1.电容器储存电荷的能力——电容C①定义式: QC U=,单位法拉(F )。
这是静电场中第三个比值定义的公式。
②决定式:4SC Kdεπ=,S 是两极板正对面积,d 是两极板的距离,ε是相对介电常数,k 是静电力常量。
这些因素共同决定了电容C 的大小。
2.电容器充放电与两种变化 ①开关K 与1接通,两极板与电源相连,电容器充电,此时若电容器的S 、d 、ε有变化,电容器两极板电压与电源电动势保持相等,我们称这个过程电容器的变化为等压变化。
②开关K 从1断开,电容器两极板断路,此时若S 、d 、ε有变化,电容器两极板上的电量保持不变,这个过程我们叫做电容器的等量变化。
③开关K 从1断开与2接通,电容器两极板导线连接,电量中和,是放电过程3.电容器内电场场强分析方法 当电容器是等压变化时运用公式:UE d=当电容器是等量变化时运用公式:4KQE Sπε=M NN静电计 三.题型突破题组1(电容器的两种变化)【典例1】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K ,电源即给电容器充电,达到稳定后.则( )A .保持K 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持K 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大C .断开K ,增大两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开K ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大 【解析】:A 、保持K 接通,则两板间的电势差U 不变,因d 减小,由可知,两极板间的电场的电场场强增大,故A 错误;B 、保持K 接通,两板间的电势差U 不变,在两极板间插入一块介质,电容增大,则由Q=CU 可知极板上的电量增大,故B 正确;C 、断开K ,两板上所带电量Q 不变,增大距离d ,电容C 减小,由知板间电势差增大;故C 错误;D 、断开K ,在两极板间插入一块介质,电容C 增大,电量Q 不变,由知板间电势差减小,故D 错误;【答案】:B【点评】:如题当开关闭合电容器两极板与电源连接,因而电压不变,这种情况下的电容器变化我们称为等压变化,而当开关断开时,电容器的两极板上的电量恒定,此时电容器的变化称为等量变化。
高二物理电学电容器经典高考题与改编题(精炼+详解)
高二物理电学电容器经典高考题与改编题精炼+详解分析电介质(介电常数)+电容器动态变化与充电放电+带电粒子在电场中的受力变化(2014·海南高考)如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,重力加速度为g。
粒子运动加速度为(A)A.(l/d) gB.[(d-l)/d] gC. [l/(d-l)] gD.[d/(d-l)] g解析:平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,有金属板时,板间电场强度可以表达为:E1=[U/(d-l)],且有E1q=mg,当抽去金属板,则板间距离增大,板间电场强度可以表达为:E2=U/d,有mg-E2q=ma,联立上式可解得:d/l=g/a,知选项A正确.(改编)如上图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d,在下极板上叠放一厚度为l的陶瓷板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中,当把陶瓷板从电容器中快速抽出后,粒子P开始运动,重力加速度为g。
粒子运动加速度为(B)A.(l/d) gB.0C. [l/(d-l)] gD.[d/(d-l)] g解析:平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,有陶瓷板(绝缘)时,板间电场强度可以表达为:E=U/d,当抽去陶瓷板,板间距离没有变化,板间电场强度不变,故粒子仍将静止不动,可解得:a=0,知选项B正确.另外,抽出陶瓷板,可知εr变小,由电容器决定式C=εrS4πkd得C变小,又知电容器定义式C=QU,两极板与电压恒定的电源相连U不变,可知Q变小,表现为电容器放电(瞬间),则电路中有从A至B的电流.。
2020届高考物理计算题复习《电容器综合题》(解析版)
电容器综合题》一、计算题1. 如图所示,定值电阻R1=9Ω、R2=15Ω,电容C=10μF,电源电动势E=12V、内阻r=1Ω.若电路稳定时,理想电流表的读数I=0.4A,试求:1)电阻R3 的阻值;2)电容 C 的电量.2. 如图所示电路,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,-2C 为水平放置的平行板电容器,其电容C=3.0pF,两极板的间距d=1.0 ×10-2m(g取10m/s2,结果均保留两位有效数字)。
(1)开关S 处于断开状态时,平行板电容器的电压是多大?所带电荷量是多少?(2)开关S 处于断开状态时,有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动,求该微粒的电性及比荷;(3)在开关S由断开到闭合的过程中,流过电阻R2 的电荷量为多少?3. 如图所示电路,A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,电流表内阻不计,求:1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量;2)断开开关S 后,通过R2的电荷量。
4. 如图所示的电路中,电源动势E=36V,内阻r=1 ,与定值电阻R1 和滑动变阻器R2 构成闭合回路,其中R1=25 ,滑动变阻器的阻值范围为0~50 ,平行板电容器上下板间距d=0.1m,连接在滑动变阻器R2 的两端,一带负电小球质量m=0.01kg,q=10 -32-3C,闭合开关k,要使小球静止于板间,(g=10m/s2)则求:1)平行板电容器两板间的电势差U AB;2)此时滑动变阻器的阻值。
5. 如图所示电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5 Ω,C=20μF ,当开关S1闭合、S2 断开电路稳定时,电源消耗的总功率为2W,当开关S1、S2 都闭合电路稳定时,电源消耗的总功率为4W,求:1)电源电动势 E 和内阻r ;2)当S1、S2闭合时电源的输出功率;3)当S1闭合,分别计算在S2 闭合与断开时,电容器所带的电量各为多少?6. 如图所示,电源电动势E=9V,内阻r=0.5 Ω,电阻R1=5.0Ω,R2=3.5 Ω,R3=6.0 Ω,R4=3.0 Ω,电容C=2.0 μF 。
2023高考物理专题冲刺训练--电容器及其动态变化问题
电容器及其动态变化问题一、知识点归纳1.分析思路(1)先确定是Q 还是U 不变:电容器保持与电源连接,U 不变;电容器充电后与电源断开,Q 不变.(2)用决定式C =εr S 4πkd确定电容器电容的变化. (3)用定义式C =Q U判定电容器所带电荷量Q 或两极板间电压U 的变化. (4)用E =U d分析电容器极板间场强的变化. 2.两类动态变化问题的比较分类充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开 不变量U Q d 变大C 变小Q 变小E 变小 C 变小U 变大E 不变 S 变大C 变大Q 变大E 不变 C 变大U 变小E 变小 εr 变大C 变大Q 变大E 不变 C 变大U 变小E 变小二、针对练习1、对于电容器,下列说法正确的是( )A .电容器所带的电荷量越多,电容越大B .电容器两极板间的电势差越大,电容越大C .电容器所带的电荷量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍D .电容器两极板间的电势差减小到原来的21,它的电容也减小到原来的212、(多选) 如图所示,是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路,开关S 闭合。
一带电液滴悬浮在两板间P 点不动,下列说法正确的是( )A .若将A 板向右平移一小段位移,电容器的电容C 减小B .若断开S ,将B 板向下平移一小段位移,带电液滴的电势能减小C .在S 仍闭合的情况下,增大两极板距离的过程中,电阻R 中有从b 到a 的电流D .若断开S ,减小两极板距离,则带电液滴向下运动3、如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点.将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是()A.电容器的电容增加B.在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流C.A、B两板间的电场强度增大D.P点电势升高4、(多选)如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路.麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动.下列说法正确的是()A.振动膜向右运动时,电容器的板间电场强度不变B.振动膜向右运动时,a点的电势比b点的电势高C.振动膜向左运动时,电阻上有从a到b的电流D.振动膜向左运动时,振动膜所带的电荷量减小5、利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生;如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体(矿井中含有杂质的水),A、C构成电容器.已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系:电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转.若矿井渗水(导电液体深度增大),则电流表()A.指针向右偏转,A、C构成的电容器充电B.指针向左偏转,A、C构成的电容器充电C.指针向右偏转,A、C构成的电容器放电D.指针向左偏转,A、C构成的电容器放电6、如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷(上极板带正电),与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的正点电荷,以E表示两板间的电场强度,U表示两板之间的电势差,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
高考物理专题复习:电容器
高考物理专题复习:电容器一、单项选择题(共8小题)1.下列说法正确的是()A .电容器的电容与它是否带电无关B .平行板电容器充电后,它带的电荷量等于两极板带的电荷量绝对值之和C .由公式可UQ C 知,电容器的电容随所带电荷量的增加而增大D .平行板电容器充电后与电源断开,使两极板距离增大,电势差U 减小2.如下图所示,两个距离较近的足够大的金属板组成平行板电容器,两极板带上等量异种电荷。
可认为每个极板上电荷均匀分布,由对称性可知,每个极板单独激发的电场为与其垂直且两侧对称的匀强电场。
现把两极板间距离增加为原来的2倍,不考虑边界效应,两极板间的静电作用力变为原来的()A .1倍B .21C .41D .2倍第2题图第3题图3.两个较大的平行金属板A 、B 相距为d ,分别接在电压为U 的电源正、负极上,这时质量为m ,带电量q 的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()A .油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a 流向bB .油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b 流向aC .油滴静止不动,电流计中的电流从a 流向bD .油滴静止不动,电流计中的电流从b 流向a4.如图所示,将平行板电容器两极板分别接在电压是3V 的电池组正负极,若电容器的负极板带电量为-6.0C,则电容器的电容为()A.2F B.0.5F C.-2F D.-0.5F5.如图所示,D为理想二极管,R为滑动变阻器,C1、C2为电容器,且电容相等,P、Q为带电粒子,开关S闭合后,P、Q均处于静止状态,下列说法正确的是()A.C1、C2所带的电荷量不相等B.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片下滑,P加速向上运动,Q仍静止C.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片上滑,P加速向下运动,Q仍静止D.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片上滑,P加速向下运动,Q也加速向下运动6.如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示,若把通过P点向右规定为电流的正方向,则()A.0.5~1ms内,电容器C正在放电B.0.5~1ms内,电容器的上极板带负电荷C.1~1.5ms内,Q点比P点电势低D.1~1.5ms内,电场能正在增加7.如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带正电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A.平行板电容器的电容值将变大B.静电计指针张角变小C.带电小球的电势能将减小D.若先将下极板与A点之间的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电小球所受电场力不变8.如图甲所示为电容器的充电电路,先将可变电阻R的阻值调为R1,闭合开关S,电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。
2020届高考物理计算题复习《电容器综合题》(解析版)
《电容器综合题》一、计算题1.如图所示,定值电阻R1=9Ω、R2=15Ω,电容C=10μF,电源电动势E=12V、内阻r=1Ω.若电路稳定时,理想电流表的读数I=0.4A,试求:(1)电阻R3的阻值;(2)电容C的电量.2.如图所示电路,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,C为水平放置的平行板电容器,其电容C=3.0pF,两极板的间距d=1.0×10-2m(g取10m/s2,结果均保留两位有效数字)。
(1)开关S处于断开状态时,平行板电容器的电压是多大?所带电荷量是多少?(2)开关S处于断开状态时,有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动,求该微粒的电性及比荷;(3)在开关S由断开到闭合的过程中,流过电阻R2的电荷量为多少?3.如图所示电路,A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,电流表内阻不计,求:(1)闭合开关S后,电容器所带电荷量;(2)断开开关S后,通过R2的电荷量。
4.如图所示的电路中,电源动势E=36V,内阻r=1,与定值电阻R 1和滑动变阻器R2构成闭合回路,其中R1=25,滑动变阻器的阻值范围为0~50,平行板电容器上下板间距d=0.1m,连接在滑动变阻器R2的两端,一带负电小球质量m=0.01kg,q=10-3C,闭合开关k,要使小球静止于板间,(g=10m/s2)则求:(1)平行板电容器两板间的电势差U AB;(2)此时滑动变阻器的阻值。
5.如图所示电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF,当开关S1闭合、S2断开电路稳定时,电源消耗的总功率为2W,当开关S1、S2都闭合电路稳定时,电源消耗的总功率为4W,求:(1)电源电动势E和内阻r;(2)当S1、S2闭合时电源的输出功率;(3)当S1闭合,分别计算在S2闭合与断开时,电容器所带的电量各为多少?6.如图所示,电源电动势E=9V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=5.0Ω,R2=3.5Ω,R3=6.0Ω,R4=3.0Ω,电容C=2.0μF。
(1)对电容器的分析——2024届高考物理二轮复习电学实验专项突破
(1)对电容器的分析——2024届高考物理二轮复习电学实验专项突破1.用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)。
设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,下列说法中正确的是( )A.保持d不变,减小S,则θ变小B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持S不变,增大d,则θ变大D.保持d和S不变,在两极板间插入一陶瓷片,则θ变大2.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。
实验中,极板所带电荷量不变,若要使静电计指针的张角变大,可采用的方法是( )A.仅减小两极板间的距离B.紧贴b板插入金属板C.仅将电容器b板向下平移D.仅在极板间插入有机玻璃板E=,电容3.用传感器观察电容器的放电过程:按图(甲)连接电路,电源电动势8V器选用几百微法的电解电容器。
先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程瞬间完成。
然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I t-曲线,如图(乙)。
(1)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量q=_____C;(2)根据以上数据估算电容为C=_______μF。
象。
实验电路如图(a)所示,电源电动势和内阻的标称值分别为E和r。
(1)将电阻箱阻值调为R。
柱流入时,指针向左偏转,反之向右偏转。
所选用的电压表的零刻度在表盘的最左侧。
①为观察电容器C充电时的现象,应将单刀双郑开关S接______(选填“1”或“2”)。
a.通过i t -图象可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越______(选填“快”或“慢”);b.已知图(c)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电量,每一小格面积表示的电荷量为5810C -⨯,据此可求出电容器放电前所带电荷量Q =______C;c.乙同学在实验中所选用的电容器的电容C =______F 。
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高考电容器专题试————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:K 21专题6:电容器一. 专题概述电容器是重要的电学元件,不管是两百多年前让七百号人嗷嗷叫的放电莱顿瓶还是当下手机控们乐此不疲的手机触摸屏,都是和电容器知识密不可分的。
关于电容器,首先是一个电荷储存装置,那么电荷储存量受那些因素影响,就成为一个值得深究的问题,顺着这个思路往前走我们将会遇到两个规律公式,需要我们理解并掌握它;其次电容器充放电过程是和外电路有关,需要我们熟悉电路知识,电容器带电后对内会产生电场又会和电荷运动的题型相连,因此电荷的运动在这也会稍有提及;最后电容器自身构造的变化会引起外电路电信号的变化,根据这个特性制造出各种电容式传感器,从知识应用层次来说传感器属于热点也是难点。
二.知识准备1.电容器储存电荷的能力——电容C①定义式: QC U=,单位法拉(F )。
这是静电场中第三个比值定义的公式。
②决定式:4SC Kdεπ=,S 是两极板正对面积,d 是两极板的距离,ε是相对介电常数,k 是静电力常量。
这些因素共同决定了电容C 的大小。
2.电容器充放电与两种变化①开关K 与1接通,两极板与电源相连,电容器充电,此时若电容器的S 、d 、ε有变化,电容器两极板电压与电源电动势保持相等,我们称这个过程电容器的变化为等压变化。
②开关K 从1断开,电容器两极板断路,此时若S 、d 、ε有变化,电容器两极板上的电量保持不变,这个过程我们叫做电容器的等量变化。
③开关K 从1断开与2接通,电容器两极板导线连接,电量中和,是放电过程 3.电容器内电场场强分析方法当电容器是等压变化时运用公式:UE d=当电容器是等量变化时运用公式:4KQE Sπε=三.题型突破题组1(电容器的两种变化)【典例1】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K ,电源即给电容器充电,达到稳定后.则( )A .保持K 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持K 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大C .断开K ,增大两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开K ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大 【解析】:A 、保持K 接通,则两板间的电势差U 不变,因d 减小,由E=Ud 可知,两极板间的电场的电场场强增大,故A 错误;B 、保持K 接通,两板间的电势差U 不变,在两极板间插入一块介质,电容增大,则由Q=CU 可知极板上的电量增大,故B 正确;C 、断开K ,两板上所带电量Q 不变,增大距离d ,电容C 减小,由C=QU 知板间电势差增大;故C 错误;D 、断开K ,在两极板间插入一块介质,电容C 增大,电量Q 不变,由C=Q U 知板间电势差减小,故D 错误; 【答案】:B【点评】:如题当开关闭合电容器两极板与电源连M N N静电计 接,因而电压不变,这种情况下的电容器变化我们称为等压变化,而当开关断开时,电容器的两极板上的电量恒定,此时电容器的变化称为等量变化。
在做题时我们一般先判断电容器是等量变化还是等压变化,再依据公式:εS4πKd =C=QU ,进行分析。
1-1:一平行板电容器接在电源上,当两极板间的距离增大时,如图所示,则( )A .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量也将减小B .两极板间的电场强度将减小,极板上的电量将增大C .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量将减小D .两极板间的电场强度将增大,极板上的电量也将增大1-2:(13海淀期末)如图所示,两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器,极板N 与静电计相连,极板M 与静电计的外壳均接地。
用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U 。
在两板相距一定距离d 时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。
在整个实验过程中,保持带电量Q 不变,下面的操作中将使静电计指针张角变小的是( )A . 仅将M 板向下平移B . 仅将M 板向左平移C .仅在M 、N 之间插入云母板(介电常数大于1)D .仅在M 、N 之间插入金属板,且不和M 、N 接触1-3.(2014年昌平二模)极板间距为d 的平行板电容器,充电后与电源断开,此时两极板间的电势差为U 1,板间电场强度大小为E 1;现将电容器极板间距变为12d ,其它条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间电场强度大小为E 2,下列说法正确的是( )A .U 2 = U 1,E 2 = E 1B .U 2 = 2U 1,E 2 = 2E 1C .U 2 = 12U 1,E 2 = E 1D .U 2 = 12U 1,E 2 = 12E 1题组2(电容器与电荷运动)【典例2】6.(11西城)如图所示,两块平行金属板正对着水平放置,两板分别与电源正、负极相连。
当开关闭合时,一带电液滴恰好静止在两板间的M 点。
则( )A .当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止B .当开关闭合时,若增大两板间距,液滴将下降C .开关再断开后,若减小两板间距,液滴仍静止D .开关再断开后,若增大两板间距,液滴将下降 【解析】:液滴恰好静止,可知受力:开关闭合电容器两极板电压不变,减小板间距,由公式E=Ud可得场强E 增大,电场力增大,液滴将向上加速;若增大两板间距,场强减小,电场力减小,液滴将下降。
所以A错,B对。
若开关断开,电容器的两极板带电量不变,只改变板间距,由公式:4S QC Kd Uεπ==,可得4U KQE d Sπε==,可知场强是一个定值,所以液滴所受的电场力不变,液滴静止。
C对,D错 【答案】:BC【点评】:这类题关键点是电场强度的变化分析,电容器内部场强可以通过公式4U KQE d Sπε==进行分析。
M mgqE MS RR电场耦合 控制器2-1:(08宣武)水平放置的平行板电容器两极板上分别带有等量异种电荷,而且电量始终保持不变。
原来在电容器的两板间有一个带正电的质点处于静止状态,现将电容器两板间的距离稍稍增大,则 A .电容变大,质点向上运动 B .电容变大,质点向下运动C .电容变小,质点保持静止D .电容变小,质点向下运动2-2:(2016西城期中)在如图所示的电路中,当电键S 闭合后,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。
现将电键S 断开,则A .液滴仍保持静止状态B .液滴做自由落体运动C .电容器上的带电量减小D .电容器上的带电量增大2-3:如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P 位于两板间恰好平衡,现用外力将P 固定住,然后使两板各绕其中点转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则带电微粒P 在两板间( )A .保持静止B .向左做直线运动C .电势能不变D .电势能将变少题组3(电容器的应用)【典例3】传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是一种测定压力的电容式传感器.当待测压力F 作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是( )A .若F 向上压膜片电极,电路中有从a 到b 的电流B .若F 向上压膜片电极,电路中有从b 到a 的电流C .若F 向上压膜片电极,电路中不会出现电流D .若电流表有示数,则说明压力F 发生变化【解析】:A 、B 、C 由题可知,电容器的电压不变.若F 向上压膜片电极,减小板间距离,电容增大,电量增大,电容器充电,电路中形成顺时针方向的充电电流,即电路中有从b 到a 的电流.故AC 错误,B 正确.D 、当压力F 变化时,电容变化,电量变化,电路中就有电流.故D 正确. 【答案】:BD【点评】:电容式传感器是把其他信息(力、位移、速度等信息)通过电容转化为电信息的装置。
在审题过程中首先要弄清传感器原理。
3-1:(2016通州一模)目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机和触摸屏上。
一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏。
在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场。
如图所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。
关于电容式触摸屏,下列说法中正确的是A .电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号B .电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指C .手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高D .如果手指上带了棉线手套,也能有效工作3-2:(2016东城二模)如图1所示为一种电容式位移传感器的原理图,当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动。
已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x 之间的关系如图2所示,其中C 0为电介质没有插入电容器时的电容。
为判断被测物体是否发生微小移动,将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路(图中未画出)。
被测物体的初始位置如如图1 所示。
电路闭合一段时间后,下列说法正确的是A.若电源为直流电源且直流电流表示数不为零,说明物体一定在发生移动B.若电源为交流电源且交流电流表示数不为零,说明物体一定在发生移动C.若电源为直流电源且直流电流表示数变大,说明物体一定在向右发生移动D.若电源为交流电源且交流电流表示数变大,说明物体一定在向右发生移动.四.巩固训练1、图中A、B、C、D四个图是描述给定的电容器充电后,电容器的带电量Q、两板间电势差U、电容C之间相互关系的图线,其中错误的是()A.B.C.D.2.(10北京)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。
设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变3.(2016东城期末)两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器,充电后与电源断开,M板带正电,N板带负电,且电荷量保持不变。
如图所示,板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球(可视为质点),小球静止时与竖直方向的夹角为θ,忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响,则A.小球带负电;若将细线烧断,小球将做匀加速直线运动B.小球带正电;若将细线烧断,小球将做自由落体运动C.若只将N板水平向右平移稍许,电容器的电容将变小,夹角θ将变大D.若只将N板竖直向上平移稍许,电容器的电容将变小,夹角θ将变大4.(09丰台)如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态应()A.给平行板电容器继续充电,补充电荷量B.让平行板电容器放电,减少电荷量C.使两极板相互靠近些D.使两极板相互远离些5.传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理(如电压、电流、电量等)一种元件.图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是()A.甲图中两极间的电压不变,若电量增加,可判断出θ变大B.乙图中两极间的电压不变,若电量减少,可判断出h变大NMθxCO图2C0图1x电介质电容器被测R C ES图1C .丙图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F 变大D .丁图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x 变大6.目前智能手机普遍采用了电容屏。