还剩18页未读，
继续阅读
高中物理高考 考点35 电容器——备战2021年高考物理考点一遍过
展开
这是一份高中物理高考 考点35 电容器——备战2021年高考物理考点一遍过，共21页。试卷主要包含了电容器的充，平行板电容器的动态分析等内容，欢迎下载使用。
内容
要求
要点解读
常见电容器
Ⅰ
低频考点，了解电容器的构造及充、放电过程，知道工作电压和击穿电压。
电容器的电压、电荷量和电容的关系
Ⅰ
常考点，弄清楚电容的定义式和决定式，知道影响电容的因素，结合场强表达式掌握平行板电容器的两类动态分析：电荷量Q不变型和电压U不变型。
一、电容器的充、放电和电容的理解
1．电容器的充、放电
（1）充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。
（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。
2．电容
（1）定义：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。
（2）定义式：。
（3）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
3．平行板电容器
（1）影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。
（2）决定式：，k为静电力常量。
特别提醒 适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器。
二、平行板电容器的动态分析
1．对公式的理解
电容，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。
2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路
（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
（2）用决定式分析平行板电容器电容的变化。
（3）用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
（4）用分析电容器两极板间电场强度的变化。
3．电容器两类问题的比较
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
4．解电容器问题的常用技巧
（1）在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关。
（2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住、Q＝CU和进行判定即可。
（2020·甘肃省兰州一中高三二模）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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的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将变小
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
【参考答案】ACD
【详细解析】A．将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时，两极板的正对面积S不变，间距d变大，根据关系式
电容C减小，A正确；
B．因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化，题中电容器两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，B错误；
C．U不变，极板间距d变大时，板间场强
减小，带电油滴所处位置的电势
增大，其中为油滴到上极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，C正确；
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器带电荷量Q不变，极板间距d变大，根据
，，
可知
可见，极板间场强E不变，所以带电油滴所受电场力不变，D正确。
故选ACD。
1．【2019·浙江诸暨中学高一期中】超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知
A．该电容器充电时把电能转化为化学能
B．该电容器充电时板间的电场强度增大
C．该电容器容纳电荷的本领较3000pF的电容小
D．该电容器只有在2.7V电压下，电容才是3000F
【答案】B
【解析】由于是电容器，充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故A错误；电容器充电时板间的电压增大，距离不变，根据可知，电场强度增大，故B正确；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，故电容始终为3000F，比3000pF的电容大，故C错误，D错误。
2．（2020·江苏省如皋中学高三三模）如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α，则下列说法正确的是（ ）
A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将增大
B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将不变
C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将减小
D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做曲线运动
【答案】AB
【解析】A、保持电键S闭合时，电容器板间电压不变，两板靠近时，板间距离d减小，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大，A正确；
B、保持开关S闭合，使滑动变阻器滑片向右移动时，不会改变电容器两端的电压，由分析得知，板间场强不变，小球所受电场力不变大，则不变，B正确；
CD、电键S断开，电容器两端的电荷量不变，由，和得，，两板间的场强不变，小球所受电场力不变，即所受合力不变，C错误；小球从静止开始运动，故做匀加速直线运动，D错误；故选AB．
（2020·四川省高三三模）目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C．在峪处形成的电容器放电较快
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
【参考答案】C
【详细解析】A． 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；
BC． 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；
D． 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。故选C。
1．（2020·天津高三二模）如图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图。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，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体（ ）
A．被测物体向左移动时，C增大，θ减小，E增大 B．被测物体向左移动时，C减小，θ增大，E减小
C．被测物体向右移动时，C增大，θ减小，E减小 D．被测物体向右移动时，C减小，θ增大，E增大
【答案】D
【解析】AB．当被测物体向左移动时，电介质插入电容器，根据
可知电容值C增大，而电容器的带电量保持不变，根据
两板间电压U降低，从而静电计张角θ减小，又根据
电容器内部电场强度E减小，AB错误；
CD．当被测物体向右移动时，电介质抽出电容器，根据
可知电容值C减小，而电容器的带电量保持不变，根据
两板间电压U增大，从而静电计张角θ增大，又根据
电容器内部电场强度E增大，C错误，D正确。
故选D。
2．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，电容器间有一点a，到上极板A距离恒定，S是闭合的，φ表示a点的电势，E表示电场强度，现保持A板不动，将B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则
A．φ升高，E变大 B．φ升高，E变小 C．φ不变，E不变 D．φ不变，E变小
【答案】B
【解析】由于开关S闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压UAB保持不变，随后B极板下移，两极板之间的距离增大，根据，可知两极板之间的电场强度E减小；由于UAa=EhAa，由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0，即φB=0，又UaB=Ua-UB，所以φ=UaB升高，故选B。
（2020·北京高三三模）一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的层塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为ε．若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U，则下列说法中正确的是（ ）
A．瓶内液面降低了2kdItUϵr
B．瓶内液面升高了2kdItUϵr
C．瓶内液面升高了kdItUϵr
D．瓶内液面降低了kdItUϵr
【参考答案】A
【详细解析】由图可知，液体与瓶的外壁涂的导电涂层构成了电容器，由题目图可知，两板间距离不变；液面高度变化时只有正对面积发生变化；则由C=εS4πkd 可知，当液面升高时，正对面积S增大，则电容增大，当液面降低时，正对面积S减小，则电容减小。由于电流从下向上流过电流计，可知该时间内电容器上的电荷量减小，由于电势差不变，那么电容的电量减小；瓶内液面降低。t时间内减少的电量：q=It,依据C=QU，可得：q=U•△C,液面的高度为h时的正对面积：S=2πr•h，联立解得：△h=2kdItUer，故A正确，BCD错误；
1．（2020·辽宁省高三三模）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定点P，以E表示两板间的电场强度，表示P点的电势，θ表示静电计指针的偏角。静电计所带电量很小，可以忽略不计，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则正确的是（ ）
A．θ增大，E增大，增大
B．θ减小，E不变，不变
C．θ减小，E减小，减小
D．θ减小，E不变，减小
【答案】B
【解析】ABCD．电容器与电源断开，故电量不变，上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据
可知，电容C增大，则根据
可知，电压U减小，故静电计指针偏角θ减小，两板间的电场强度
因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变，根据
P点离下极板间距不变，因此P点的电势不变，ACD错误B正确。故选B。
2．（多选）传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一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，可使膜片产生形变，引起电容的变化；将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小
B．当F向上压膜片电极时，电容将增大
C．若电流计有示数，则压力F发生变化
D．若电流计有示数，则压力F不发生变化
【答案】BC
【解析】AB项：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式得到，电容器的电容将增大，故A错误，B正确；CD项：当F向上压膜片电极时，又根据电容的定义式，电容器两极的电压U不变，电容C增大时，Q将增大，即电容器充电，电流计有示数，故C正确，D错误。故选BC。
【名师点睛】本题电容器动态变化分析问题，只要掌握电容的定义式和决定式就能正确解答。
1．（2020·山东省高三模拟）在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，A、B为小灯泡，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，C为电容很大的电容器，闭合开关S后小灯泡均发光。现将滑动变阻器R1的滑片P向右缓慢滑动一段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．小灯泡A、B均变亮
D．当电路稳定后，断开开关S，小灯泡A、B均立刻熄灭
2．（2020·河南省高三模拟）如图所示，两块水平放置的平行金属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，R1为定值电阻，R2为可变电阻，开关S闭合.质量为m的带正电的微粒从O点以水平速度v射入金属板问，沿曲线打在b板上的P点若经有关调整后，微粒仍从O点以水平速度v射入，不计空气阻力及板外电场，则下列判断正确的是（ ）
A．只增大R2，微粒打在P点左侧
B．只增大R2，微粒仍打在P点
C．S断开，a板稍微竖直上移，微粒仍打在P点
D．S断开，a板稍微竖直上移，微粒打在P点左侧
3．（2020·湖北省高三三模）一般烟雾报警器工作原理如图所示，半衰期为432年的放射性元素镅衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子，正、负离子分别向两极板运动，从而产生电流。当烟雾进入探测腔内时，烟雾会吸收部分射线，导致电流减少，外电路探测到两个电极之间电压电流的变化，从而触发警报。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．若图中电流表中电流方向从左向右，则正离子向右极板运动
B．镅放出的射线只有γ射线
C．1 kg的镅经1296年将有125 g发生衰变
D．根据欧姆定律，理想电流表中的电流与两极板间电压成正比、与两极板之间的电阻成反比
4．（2020·四川省岳池县第一中学高二月考）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小
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大
5．（2020·天津耀华中学高三一模）如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接地（取大地电势φ=0）。S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流
B．保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处于两极板之间），则油滴仍然静止，G中有b→a的电流
C．若将S断开，则油滴立即向下做匀加速直线运动
D．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，则油滴仍然保持静止，但油滴的电势能减小
6．（2020·北京高三二模）物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了相应物理量的单位间的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。某一空间具有电场，该空间就具有电场能量。单位体积的电场所具有的电场能量叫做电场的能量密度。下面是某同学从研究平行板电容器充电后储存的电场能量来猜测电场能量密度ωe的表达式，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、εr为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位的纯数）、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于ωe的表达式中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．【2019·福建龙岩二中高二月考】（多选）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，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与灵敏电流表（电流从正接线柱流入指针向右偏转）和电源串联成闭合电路，在待测压力增大过程中，以下说法正确的是
A．电容器的电容将减小 B．电容器的电荷量将增加
C．灵敏电流表中有向左的电流 D．灵敏电流表中有向右的电流
8．【2019·四川高考模拟】如图所示，电路中二极管为理想二极管，正向电阻为零，反向电阻无穷大，电源内阻不能忽略，闭合开关S，电路稳定后，只改变下列一个条件能增大平行板电容器两板间电场强度的是（ ）
A．增大平行板电容器两板间距离 B．减小平行板电容器的正对面积
C．将滑动变阻器的滑片向b端移动 D．断开开关S
9．【2018·江苏省盐城中学高三4月份阶段检测】如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器，则
A．A向上移电容器的电容变大
B．P向左移电容器的电容变大
C．A向上移流过电阻R的电流方向从N到M
D．P向左移流过电阻R的电流方向从M到N
10．（多选）如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是
A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高
D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高
11．（多选）如图所示，两个水平放置的平行板电容器，A板与M板用导线连接，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有带电油滴O、P，且都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，电荷量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，电荷量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是
A．O向下动，P向上动 B．U1减小，U2增大
C．Q1减小，Q2增大 D．C1减小，C2增大
12．（多选）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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的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将变大
B．静电计指针张角不变
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电势能变小
1．（2020·浙江省高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
2．【2018·江苏卷】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
3．【2018·北京卷】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
4．【2018·新课标全国III卷】（多选）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是
A．a的质量比b的大
B．在t时刻，a的动能比b的大
C．在t时刻，a和b的电势能相等
D．在t时刻，a和b的动量大小相等
1．B【解析】AB．滑动变阻器R1的滑片P向右缓慢滑动一段距离，R1阻值变小，B小灯泡和滑动变阻器以及R2并联后的电阻值变小，根据闭合电路的欧姆定律
电流表的示数变大，电压表的示数
电压表的示数增大，A错误正确；
C．因为外电阻变小，所以路短电压变小， 根据
并联电路两段的电压变小，即B灯两端的电压变小，B灯变暗，A灯两端的电压变大，A灯变亮，C错误；
D．当电路稳定后，给电容器充了电，断开开关S后，电容器和A灯组成的一个闭合回路，电容器放电通过A灯，A灯不立即熄灭，B灯因为电路成了断路，B灯立即熄灭，D错误。
故选B。
2．C【解析】AB．由电路连接情况可知，两板间电场方向竖直向上，带正电微粒所受电场力方向竖直向上，电阻R1与R2串联，根据串联分压规律可知，增大R2，R1两端电压减小，两极板间电压减小，粒子所受电场力减小，故微粒所受竖直向下的合外力增大，由牛顿第二定律可知，微粒运动加速度增大，竖直方向
则运动时间减小，水平方向
微粒水平位移减小，微粒将打在P点右侧，AB错误；
CD．断开开关，电容器所带电荷量Q不变，电容的公式，
场强与电势差的关系式
可得，可知改变板间距离不会改变两板间场强，所以粒子仍打在P点，D错误C正确。
故选C。
3．A【解析】A．若图中电流表中电流方向从左向右，说明电容器右极板为正极板，则正离子向右极板运动，故A正确；B．镅衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子，从而产生电流，α射线才能使空气电离，故B错误；C．半衰期为432年，经1296年，发生三次衰变，还剩下
没有衰变，则衰变了875g，故C错误；D．对于电离的空气导体这类非线性元件，电流与电压不成正比，理想电流表中的电流与两极板间电压不成正比，故D错误。
故选A。
4．D【解析】AB．据题可知，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故A错误；同理，B错误；
C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，依据，电容将变大，故C错误；
D．手指与屏的接触面积变大时，依据电容变大，故D正确。
故选D．
【点睛】
当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定式分析．
5．AB【解析】A．开始时，重力和电场力平衡，故mg=qE
将A板上移，由可知，E变小，故油滴应向下加速运动；根据 、，有
故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流；故A正确；
B．若将A板向左平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；根据上述结论
故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流；故B正确；
C．若将S断开，Q不变，则两板间场强不变，则油滴仍静止，选项C错误；
D．若将S断开，Q不变，再将B板向下平移一小段位移，根据，，可得
可知场强E不变，则油滴仍静止；油滴所在位置与A极板的距离不变，则根据U=Ed可知与A极板的电势差不变，则油滴所在位置的电势不变，油滴的电势能不变，选项D错误。故选AB。
6．D【解析】A．ωe单位应该是，而
单位是，单位不对，因此A错误；
B．表达式
单位是 ，单位也不对，B错误；
C．表达式
因此单位是，C错误；
D．表达式
因此单位是，D正确。
故选D。
7．BD 【解析】当待测压力增大时，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式分析得知，电容增大，故A错误。电容两端电势差不变，根据可知，电容器的电荷量将增加，故B正确。由于电容器上极板带正电，则电路中形成逆时针方向的充电电流，故灵敏电流表的指针向右偏。故D正确，C错误。
8．C 【解析】只增大两板间的距离时，电容器的电容减小，因电压不变，故电容器应放电，但由于二极管有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器的电荷量不变，增大板间距离时，根据推论可知，板间场强不变，故A错误；减小平行板电容器的正对面积，电容器的电容减小，因电压不变，故电容器应放电，但由于二极管有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器的电荷量不变，电压不变，板间距不变，板间场强E=U/d不变，故B错误；将滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器电阻增大，分压变大，电容器的电压变大，板间场强变大，故C正确；只断开开关S，电容器不能放电，电容器上的电荷量不变，故两板间的电压不变，板间场强不变，故D错误。
9．D 【解析】A向上移时，板间距离增大，根据，得知电容器的电容变小，而电容器板间电压不变，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，AC错误；P向左移，ε减小，根据，得知电容器的电容变小，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，B错误，D正确。
10．AC 【解析】由电容器的定义可知，该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故A正确；设芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C=εrS/4πkd=εr·2πrh/4πkd∝h，C增大，液面升高，C正确。
11．AC 【解析】由，将B板下移时，C1将增小，C2不变，D错误；假设两极板所带电荷量Q均不变，则A、B板间的电压U1将增大，大于M、N板间的电压，故A、B板将向M、N板充电，Q1减小，Q2增大，C正确；充电完后，U1=U2=，均增大，B错误；两极板间的电场的场强E===，故A、B板间电场的场强减小，M、N板间电场的场强增大，则O向下动，P向上动，A正确。
12．BCD 【解析】根据知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时d增大，则平行板电容器的电容将减小，故A错误。静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；电势差不变，d增大，根据可知电场强度减小，又由U上P=φ上-φP，U上P=Ed上P，而U不变，所以上极板的电势φ上不变，而d上P不变，则有U上P减小，φP增大，根据Ep=qφ可知带负电油滴的电势能将减少，故C正确；电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E=Ud=QCd=4πkQεS，知电场强度不变，又由UP地=φP-φ地=φP，UP地=EdP地，而将下极板向下移动一小段距离，dP地增大，则有UP地增大，φP增大，根据Ep=qφ可知带负电油滴的电势能将减少，故D正确；故选BCD。
【名师点睛】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能的变化。
1．B【解析】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A错误；B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则
即，B正确；C．电阻消耗的功率，C错误；D．电容器量
，D错误。故选B。
2．D 【解析】本题考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，意在考查考生分析问题的能力。两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确。
【名师点睛】本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。
3．A 【解析】当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数ε增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；根据可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。
【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。
4．BD 【解析】根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。对微粒a，由牛顿第二定律， qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE =mbab，联立解得： qEma>qEmb，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确。
【名师点睛】若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？
内容
要求
要点解读
常见电容器
Ⅰ
低频考点，了解电容器的构造及充、放电过程，知道工作电压和击穿电压。
电容器的电压、电荷量和电容的关系
Ⅰ
常考点，弄清楚电容的定义式和决定式，知道影响电容的因素，结合场强表达式掌握平行板电容器的两类动态分析：电荷量Q不变型和电压U不变型。
一、电容器的充、放电和电容的理解
1．电容器的充、放电
（1）充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。
（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。
2．电容
（1）定义：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。
（2）定义式：。
（3）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
3．平行板电容器
（1）影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。
（2）决定式：，k为静电力常量。
特别提醒 适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器。
二、平行板电容器的动态分析
1．对公式的理解
电容，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。
2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路
（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
（2）用决定式分析平行板电容器电容的变化。
（3）用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
（4）用分析电容器两极板间电场强度的变化。
3．电容器两类问题的比较
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
4．解电容器问题的常用技巧
（1）在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关。
（2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住、Q＝CU和进行判定即可。
（2020·甘肃省兰州一中高三二模）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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的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将变小
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
【参考答案】ACD
【详细解析】A．将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时，两极板的正对面积S不变，间距d变大，根据关系式
电容C减小，A正确；
B．因为静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化，题中电容器两极板间的电势差U不变，所以静电计指针张角不变，B错误；
C．U不变，极板间距d变大时，板间场强
减小，带电油滴所处位置的电势
增大，其中为油滴到上极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，C正确；
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器带电荷量Q不变，极板间距d变大，根据
，，
可知
可见，极板间场强E不变，所以带电油滴所受电场力不变，D正确。
故选ACD。
1．【2019·浙江诸暨中学高一期中】超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知
A．该电容器充电时把电能转化为化学能
B．该电容器充电时板间的电场强度增大
C．该电容器容纳电荷的本领较3000pF的电容小
D．该电容器只有在2.7V电压下，电容才是3000F
【答案】B
【解析】由于是电容器，充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故A错误；电容器充电时板间的电压增大，距离不变，根据可知，电场强度增大，故B正确；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，故电容始终为3000F，比3000pF的电容大，故C错误，D错误。
2．（2020·江苏省如皋中学高三三模）如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α，则下列说法正确的是（ ）
A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将增大
B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将不变
C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将减小
D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做曲线运动
【答案】AB
【解析】A、保持电键S闭合时，电容器板间电压不变，两板靠近时，板间距离d减小，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大，A正确；
B、保持开关S闭合，使滑动变阻器滑片向右移动时，不会改变电容器两端的电压，由分析得知，板间场强不变，小球所受电场力不变大，则不变，B正确；
CD、电键S断开，电容器两端的电荷量不变，由，和得，，两板间的场强不变，小球所受电场力不变，即所受合力不变，C错误；小球从静止开始运动，故做匀加速直线运动，D错误；故选AB．
（2020·四川省高三三模）目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C．在峪处形成的电容器放电较快
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
【参考答案】C
【详细解析】A． 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；
BC． 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；
D． 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。故选C。
1．（2020·天津高三二模）如图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图。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，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体（ ）
A．被测物体向左移动时，C增大，θ减小，E增大 B．被测物体向左移动时，C减小，θ增大，E减小
C．被测物体向右移动时，C增大，θ减小，E减小 D．被测物体向右移动时，C减小，θ增大，E增大
【答案】D
【解析】AB．当被测物体向左移动时，电介质插入电容器，根据
可知电容值C增大，而电容器的带电量保持不变，根据
两板间电压U降低，从而静电计张角θ减小，又根据
电容器内部电场强度E减小，AB错误；
CD．当被测物体向右移动时，电介质抽出电容器，根据
可知电容值C减小，而电容器的带电量保持不变，根据
两板间电压U增大，从而静电计张角θ增大，又根据
电容器内部电场强度E增大，C错误，D正确。
故选D。
2．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，电容器间有一点a，到上极板A距离恒定，S是闭合的，φ表示a点的电势，E表示电场强度，现保持A板不动，将B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则
A．φ升高，E变大 B．φ升高，E变小 C．φ不变，E不变 D．φ不变，E变小
【答案】B
【解析】由于开关S闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压UAB保持不变，随后B极板下移，两极板之间的距离增大，根据，可知两极板之间的电场强度E减小；由于UAa=EhAa，由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0，即φB=0，又UaB=Ua-UB，所以φ=UaB升高，故选B。
（2020·北京高三三模）一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的层塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为ε．若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U，则下列说法中正确的是（ ）
A．瓶内液面降低了2kdItUϵr
B．瓶内液面升高了2kdItUϵr
C．瓶内液面升高了kdItUϵr
D．瓶内液面降低了kdItUϵr
【参考答案】A
【详细解析】由图可知，液体与瓶的外壁涂的导电涂层构成了电容器，由题目图可知，两板间距离不变；液面高度变化时只有正对面积发生变化；则由C=εS4πkd 可知，当液面升高时，正对面积S增大，则电容增大，当液面降低时，正对面积S减小，则电容减小。由于电流从下向上流过电流计，可知该时间内电容器上的电荷量减小，由于电势差不变，那么电容的电量减小；瓶内液面降低。t时间内减少的电量：q=It,依据C=QU，可得：q=U•△C,液面的高度为h时的正对面积：S=2πr•h，联立解得：△h=2kdItUer，故A正确，BCD错误；
1．（2020·辽宁省高三三模）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定点P，以E表示两板间的电场强度，表示P点的电势，θ表示静电计指针的偏角。静电计所带电量很小，可以忽略不计，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则正确的是（ ）
A．θ增大，E增大，增大
B．θ减小，E不变，不变
C．θ减小，E减小，减小
D．θ减小，E不变，减小
【答案】B
【解析】ABCD．电容器与电源断开，故电量不变，上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据
可知，电容C增大，则根据
可知，电压U减小，故静电计指针偏角θ减小，两板间的电场强度
因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变，根据
P点离下极板间距不变，因此P点的电势不变，ACD错误B正确。故选B。
2．（多选）传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一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，可使膜片产生形变，引起电容的变化；将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小
B．当F向上压膜片电极时，电容将增大
C．若电流计有示数，则压力F发生变化
D．若电流计有示数，则压力F不发生变化
【答案】BC
【解析】AB项：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式得到，电容器的电容将增大，故A错误，B正确；CD项：当F向上压膜片电极时，又根据电容的定义式，电容器两极的电压U不变，电容C增大时，Q将增大，即电容器充电，电流计有示数，故C正确，D错误。故选BC。
【名师点睛】本题电容器动态变化分析问题，只要掌握电容的定义式和决定式就能正确解答。
1．（2020·山东省高三模拟）在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，A、B为小灯泡，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，C为电容很大的电容器，闭合开关S后小灯泡均发光。现将滑动变阻器R1的滑片P向右缓慢滑动一段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．小灯泡A、B均变亮
D．当电路稳定后，断开开关S，小灯泡A、B均立刻熄灭
2．（2020·河南省高三模拟）如图所示，两块水平放置的平行金属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，R1为定值电阻，R2为可变电阻，开关S闭合.质量为m的带正电的微粒从O点以水平速度v射入金属板问，沿曲线打在b板上的P点若经有关调整后，微粒仍从O点以水平速度v射入，不计空气阻力及板外电场，则下列判断正确的是（ ）
A．只增大R2，微粒打在P点左侧
B．只增大R2，微粒仍打在P点
C．S断开，a板稍微竖直上移，微粒仍打在P点
D．S断开，a板稍微竖直上移，微粒打在P点左侧
3．（2020·湖北省高三三模）一般烟雾报警器工作原理如图所示，半衰期为432年的放射性元素镅衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子，正、负离子分别向两极板运动，从而产生电流。当烟雾进入探测腔内时，烟雾会吸收部分射线，导致电流减少，外电路探测到两个电极之间电压电流的变化，从而触发警报。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．若图中电流表中电流方向从左向右，则正离子向右极板运动
B．镅放出的射线只有γ射线
C．1 kg的镅经1296年将有125 g发生衰变
D．根据欧姆定律，理想电流表中的电流与两极板间电压成正比、与两极板之间的电阻成反比
4．（2020·四川省岳池县第一中学高二月考）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小
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大
5．（2020·天津耀华中学高三一模）如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接地（取大地电势φ=0）。S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流
B．保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处于两极板之间），则油滴仍然静止，G中有b→a的电流
C．若将S断开，则油滴立即向下做匀加速直线运动
D．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，则油滴仍然保持静止，但油滴的电势能减小
6．（2020·北京高三二模）物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了相应物理量的单位间的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。某一空间具有电场，该空间就具有电场能量。单位体积的电场所具有的电场能量叫做电场的能量密度。下面是某同学从研究平行板电容器充电后储存的电场能量来猜测电场能量密度ωe的表达式，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、εr为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位的纯数）、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于ωe的表达式中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．【2019·福建龙岩二中高二月考】（多选）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，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与灵敏电流表（电流从正接线柱流入指针向右偏转）和电源串联成闭合电路，在待测压力增大过程中，以下说法正确的是
A．电容器的电容将减小 B．电容器的电荷量将增加
C．灵敏电流表中有向左的电流 D．灵敏电流表中有向右的电流
8．【2019·四川高考模拟】如图所示，电路中二极管为理想二极管，正向电阻为零，反向电阻无穷大，电源内阻不能忽略，闭合开关S，电路稳定后，只改变下列一个条件能增大平行板电容器两板间电场强度的是（ ）
A．增大平行板电容器两板间距离 B．减小平行板电容器的正对面积
C．将滑动变阻器的滑片向b端移动 D．断开开关S
9．【2018·江苏省盐城中学高三4月份阶段检测】如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器，则
A．A向上移电容器的电容变大
B．P向左移电容器的电容变大
C．A向上移流过电阻R的电流方向从N到M
D．P向左移流过电阻R的电流方向从M到N
10．（多选）如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是
A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高
D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高
11．（多选）如图所示，两个水平放置的平行板电容器，A板与M板用导线连接，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有带电油滴O、P，且都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，电荷量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，电荷量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是
A．O向下动，P向上动 B．U1减小，U2增大
C．Q1减小，Q2增大 D．C1减小，C2增大
12．（多选）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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的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将变大
B．静电计指针张角不变
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电势能变小
1．（2020·浙江省高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
2．【2018·江苏卷】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
3．【2018·北京卷】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
4．【2018·新课标全国III卷】（多选）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是
A．a的质量比b的大
B．在t时刻，a的动能比b的大
C．在t时刻，a和b的电势能相等
D．在t时刻，a和b的动量大小相等
1．B【解析】AB．滑动变阻器R1的滑片P向右缓慢滑动一段距离，R1阻值变小，B小灯泡和滑动变阻器以及R2并联后的电阻值变小，根据闭合电路的欧姆定律
电流表的示数变大，电压表的示数
电压表的示数增大，A错误正确；
C．因为外电阻变小，所以路短电压变小， 根据
并联电路两段的电压变小，即B灯两端的电压变小，B灯变暗，A灯两端的电压变大，A灯变亮，C错误；
D．当电路稳定后，给电容器充了电，断开开关S后，电容器和A灯组成的一个闭合回路，电容器放电通过A灯，A灯不立即熄灭，B灯因为电路成了断路，B灯立即熄灭，D错误。
故选B。
2．C【解析】AB．由电路连接情况可知，两板间电场方向竖直向上，带正电微粒所受电场力方向竖直向上，电阻R1与R2串联，根据串联分压规律可知，增大R2，R1两端电压减小，两极板间电压减小，粒子所受电场力减小，故微粒所受竖直向下的合外力增大，由牛顿第二定律可知，微粒运动加速度增大，竖直方向
则运动时间减小，水平方向
微粒水平位移减小，微粒将打在P点右侧，AB错误；
CD．断开开关，电容器所带电荷量Q不变，电容的公式，
场强与电势差的关系式
可得，可知改变板间距离不会改变两板间场强，所以粒子仍打在P点，D错误C正确。
故选C。
3．A【解析】A．若图中电流表中电流方向从左向右，说明电容器右极板为正极板，则正离子向右极板运动，故A正确；B．镅衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子，从而产生电流，α射线才能使空气电离，故B错误；C．半衰期为432年，经1296年，发生三次衰变，还剩下
没有衰变，则衰变了875g，故C错误；D．对于电离的空气导体这类非线性元件，电流与电压不成正比，理想电流表中的电流与两极板间电压不成正比，故D错误。
故选A。
4．D【解析】AB．据题可知，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故A错误；同理，B错误；
C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，依据，电容将变大，故C错误；
D．手指与屏的接触面积变大时，依据电容变大，故D正确。
故选D．
【点睛】
当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定式分析．
5．AB【解析】A．开始时，重力和电场力平衡，故mg=qE
将A板上移，由可知，E变小，故油滴应向下加速运动；根据 、，有
故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流；故A正确；
B．若将A板向左平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；根据上述结论
故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流；故B正确；
C．若将S断开，Q不变，则两板间场强不变，则油滴仍静止，选项C错误；
D．若将S断开，Q不变，再将B板向下平移一小段位移，根据，，可得
可知场强E不变，则油滴仍静止；油滴所在位置与A极板的距离不变，则根据U=Ed可知与A极板的电势差不变，则油滴所在位置的电势不变，油滴的电势能不变，选项D错误。故选AB。
6．D【解析】A．ωe单位应该是，而
单位是，单位不对，因此A错误；
B．表达式
单位是 ，单位也不对，B错误；
C．表达式
因此单位是，C错误；
D．表达式
因此单位是，D正确。
故选D。
7．BD 【解析】当待测压力增大时，电容器极板间距离减小，根据电容的决定式分析得知，电容增大，故A错误。电容两端电势差不变，根据可知，电容器的电荷量将增加，故B正确。由于电容器上极板带正电，则电路中形成逆时针方向的充电电流，故灵敏电流表的指针向右偏。故D正确，C错误。
8．C 【解析】只增大两板间的距离时，电容器的电容减小，因电压不变，故电容器应放电，但由于二极管有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器的电荷量不变，增大板间距离时，根据推论可知，板间场强不变，故A错误；减小平行板电容器的正对面积，电容器的电容减小，因电压不变，故电容器应放电，但由于二极管有单向导电性，电容器不能放电，所以电容器的电荷量不变，电压不变，板间距不变，板间场强E=U/d不变，故B错误；将滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器电阻增大，分压变大，电容器的电压变大，板间场强变大，故C正确；只断开开关S，电容器不能放电，电容器上的电荷量不变，故两板间的电压不变，板间场强不变，故D错误。
9．D 【解析】A向上移时，板间距离增大，根据，得知电容器的电容变小，而电容器板间电压不变，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，AC错误；P向左移，ε减小，根据，得知电容器的电容变小，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，B错误，D正确。
10．AC 【解析】由电容器的定义可知，该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故A正确；设芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C=εrS/4πkd=εr·2πrh/4πkd∝h，C增大，液面升高，C正确。
11．AC 【解析】由，将B板下移时，C1将增小，C2不变，D错误；假设两极板所带电荷量Q均不变，则A、B板间的电压U1将增大，大于M、N板间的电压，故A、B板将向M、N板充电，Q1减小，Q2增大，C正确；充电完后，U1=U2=，均增大，B错误；两极板间的电场的场强E===，故A、B板间电场的场强减小，M、N板间电场的场强增大，则O向下动，P向上动，A正确。
12．BCD 【解析】根据知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时d增大，则平行板电容器的电容将减小，故A错误。静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；电势差不变，d增大，根据可知电场强度减小，又由U上P=φ上-φP，U上P=Ed上P，而U不变，所以上极板的电势φ上不变，而d上P不变，则有U上P减小，φP增大，根据Ep=qφ可知带负电油滴的电势能将减少，故C正确；电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据E=Ud=QCd=4πkQεS，知电场强度不变，又由UP地=φP-φ地=φP，UP地=EdP地，而将下极板向下移动一小段距离，dP地增大，则有UP地增大，φP增大，根据Ep=qφ可知带负电油滴的电势能将减少，故D正确；故选BCD。
【名师点睛】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能的变化。
1．B【解析】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A错误；B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则
即，B正确；C．电阻消耗的功率，C错误；D．电容器量
，D错误。故选B。
2．D 【解析】本题考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，意在考查考生分析问题的能力。两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确。
【名师点睛】本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。
3．A 【解析】当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数ε增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；根据可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。
【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。
4．BD 【解析】根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。对微粒a，由牛顿第二定律， qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE =mbab，联立解得： qEma>qEmb，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确。
【名师点睛】若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？
相关试卷
高考物理考点一遍过 考点35 电容器： 这是一份高考物理考点一遍过 考点35 电容器，共25页。试卷主要包含了听要结合写和思考等内容，欢迎下载使用。
高中物理高考 考点39 电表改装原理——备战2021年高考物理考点一遍过： 这是一份高中物理高考 考点39 电表改装原理——备战2021年高考物理考点一遍过，共27页。试卷主要包含了表头，电表的改装，欧姆表的原理等内容，欢迎下载使用。
高中物理高考 考点35 电容器-备战2022年高考物理考点一遍过： 这是一份高中物理高考 考点35 电容器-备战2022年高考物理考点一遍过，共16页。试卷主要包含了电容器的充，平行板电容器的动态分析等内容，欢迎下载使用。
