高考模拟理综物理选编电容器及其应用-解析版
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乐陵一中电容器及其应用
一、单选题(本大题共5小题,共30分)
1.在图中所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时()
2.
A. 伏特表V读数增大,电容C的电荷量在减小
B. 安培表A的读数增大,电容C的电荷量在增大
C. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小
D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大
(物理备课组整理)D
(备课组长教学指导)解:当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时,变阻器有效电阻减小,外电路总电阻减小,则路端电压减小,总电流增大,所以伏特表V的读数减小.根据串联电路分压特点可知,电路中并联部分分压减小,通过R2的电流减小,而总电流增大,所以通过电流表的电流增大,即安培表A的读数增大.
由于并联部分电压减小,电容器板间电压减小,则电容C的电荷量在减小.故ABC错误,D正确.
故选:D.
当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时,先分析变阻器电阻的变化,得到总电阻的变化,分析总电流的变化,判断出路端电压的变化,即可知道电压表读数的变化.再根据并联部分电压的变化和总电流的变化,分析电流表读数的变化.
本题是电路动态变化分析问题,通常按照“部分→整体→部分”的顺序进行分析.也可根据结论分析变阻器中电流的变化:只要变阻器接入电路的电阻减小,通过其电流必定增大.
3.某种位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R
为电阻,平行金属板A、B和介质P构成电容器,在可移
动介质P向右匀速移出的过程中()
A. 电容器的电容变大
B. 电容器的电荷量保持不变
C. M点的电势比N点的电势低
D. 流过电阻R的电流方向从M到N
(物理备课组整理)D
(备课组长教学指导)解:介质P向右匀速移出的过程中,根据电容的决定式C =,分析可知电容变小,而电容器的电压不变,由C =分析可知其电荷量变小,电容器处于放电状态,则流过电阻R的电流方向从M到N,M点的电势比N点的电势高,故ABC 错误,D正确.
故选:D.
根据电容的决定式C =,分析电容的变化,电容器板间电压不变,由电容的定义式C =分析电荷量的变化,即可确定流过电阻R的电流方向.
本题是电容器的动态分析问题,在抓住电容器电压不变的基础上,根据电容的决定式和定义式结合分析.
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4.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
C. 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
(物理备课组整理)C
(备课组长教学指导)解:
A、图甲中两极间的电压不变,若电量增加,则由电容的定义式C=分析知道,电容增大,由电容的决定式C=得知,极板正对面积增大,θ变小.故A错误.
B、图乙中两极间的电压不变,若电量减少,则由电容的定义式C=分析知道,电容减小,由电容的决定式C=得知,两极板正对面积减小,h变小.故B错误.
C、图丙中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,说明电容器在充电,电量
增加,由电容的定义式C=分析知道,电容增大,极板间距离减小,则F变大.故C
正确.
D、图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,说明电容器在放电,电量减小,由电容的定义式C=分析知道,电容减小,由电容的决定式C=得知,电介质向外移动,则x变小.故D错误.
故选:C
根据电容的决定式C=和定义式C=结合分析电量不变时,电压增加时,h如何变化.分析电压不变时,x如何变化.
本题是电容的动态变化分析问题,抓住不变量,根据电容的决定式和定义式结合进行分析.
5.电源、开关、平行板电容器连成如图电路.闭合开关S,
电源对电容器充电后,电容器带电量为Q板间电压力为
U,板间电场强度大小为E.则下列说法正确的是()
6.
7.
A. 若将A板下移少许,Q增大;U减小;E不变
B. 若将A板下移少许,Q不变;U减小;E减小
C. 若断开开关,若将A板下移少许,Q增大;U不变;E增大
D. 若断开开关,若将A板下移少许,Q不变;U减小;E不变
(物理备课组整理)D
(备课组长教学指导)解:AB、闭合开关S,则极板间电压U不变,若将A板下移少许,即减小极板间距,由C =可知,电容器的电容增大;由Q=UC可知,Q增大,由E =可知,E变大;故AB错误;
C、给电容器充电后与电源断开,电量不变,若将A板下移少许,即减小极板间距,由C =可知,则C增大,则由Q=UC可知,U减小,
而E ===,则有E不变,故C错误,D正确;
故选:D.
电容器充电后断开电源,电容器上的电量不变;而一直与电源相连,则电压不变;再由电容器的决定式及定义式可分析各物理量的变化规律.
对于电容器的动态分析问题,要注意明确两种情况,若充电后断开电源,则电量不变;若充电后与电源相连,则电压不变,同时理解E =公式的应用.
8.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,电容器下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且
恰好处于静止状态,现交平行板电容器的上极板竖直向下移动一
小段距离,下列说法正确的是()
A. 带电油滴将竖直向上运动
B. P点的电势将降低
C. 电容器的电容增大,极板带电荷量不变
D. 电容器的民容增大,极板带电荷量减小
(物理备课组整理)A
(备课组长教学指导)解:A、将上极板竖直向下移动时,d减小,电容器的电压U不变,由E =分析得知,板间场强增大,则油滴所受电场力增大,油滴将沿竖直向上运动.故
A正确.
B、P点到下极板的距离不变,而E增大,由U=Ed知,P点与下极板间电势差增大,P 点的电势大于零,则P点的电势升高,故B错误;
C、d减小,由C =知,电容C增大,U不变,由C =分析可知电容器所带电量增加,故CD错误;
故选:A
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E =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.
本题是电容器动态变化分析问题,抓住不变量:电容器与电源保持相连,电压不变,由C =,E =,C =结合进行分析.
二、多选题(本大题共4小题,共24分)
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