2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)（20講）07C電容器的電容提升版電容器的電容知識(shí)點(diǎn)：電容器的電容一、電容器1．電容器：儲(chǔ)存電荷和電能的裝置．任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器．2．電容器的充放電(1)充電：把電容器的兩極板分別與電池組的兩極相連，兩個(gè)極板分別帶上等量的異種電荷的過(guò)程，充電過(guò)程中，由電源獲得的能量?jī)?chǔ)存在電容器中．(2)放電：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和的過(guò)程，放電過(guò)程中，電容器把儲(chǔ)存的能量通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量．二、電容1．定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值．2．定義式：C＝eq\f(Q,U).3．單位：電容的國(guó)際單位是法拉，符號(hào)為F，常用的單位還有微法和皮法，1F＝106μF＝1012pF.4．物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容器需要帶的電荷量．5．擊穿電壓與額定電壓(1)擊穿電壓：電介質(zhì)不被擊穿時(shí)加在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過(guò)這一限度，電容器就會(huì)損壞．(2)額定電壓：電容器外殼上標(biāo)的工作電壓，也是電容器正常工作所能承受的最大電壓，額定電壓比擊穿電壓低．三、平行板電容器1．結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)平行且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成．2．電容的決定因素：電容C與兩極板間電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr成正比，跟極板的正對(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比．3．電容的決定式：C＝eq\f(εrS,4πkd)，εr為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，k為靜電力常量．當(dāng)兩極板間是真空時(shí)，C＝eq\f(S,4πkd).四、常用電容器1．分類：分為固定電容器和可變電容器兩類．2．固定電容器有：聚苯乙烯電容器、電解電容器等．3．可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組叫定片，可動(dòng)的一組叫動(dòng)片．轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化，電容就隨著變化．五、實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象1．實(shí)驗(yàn)原理(1)電容器的充電過(guò)程如下圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，電容器接通電源，在電場(chǎng)力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過(guò)電源向負(fù)極板移動(dòng)，正極板因失去電子而帶正電，負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電．正、負(fù)極板帶等量的正、負(fù)電荷．電荷在移動(dòng)的過(guò)程中形成電流．在充電開(kāi)始時(shí)電流比較大(填“大”或“小”)，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸減小(填“增大”或“減小”)，當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時(shí)電荷停止移動(dòng)，電流I＝0.(2)電容器的放電過(guò)程如下圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來(lái)，電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)生中和．在電子移動(dòng)過(guò)程中，形成電流，放電開(kāi)始電流較大(填“大”或“小”)，隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸減小(填“增大”或“減小”)，兩極板間的電壓也逐漸減小到零．2．實(shí)驗(yàn)器材：6V的直流電源、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、平行板電容器、電流表、電壓表、小燈泡、導(dǎo)線若干.3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)按圖連接好電路．(2)把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S打在上面，使觸點(diǎn)1和觸點(diǎn)2連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中．(3)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S打在下面，使觸點(diǎn)3和觸點(diǎn)2連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中．(4)記錄好實(shí)驗(yàn)結(jié)果，關(guān)閉電源．4．實(shí)驗(yàn)記錄和分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電容器充電燈泡燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表1電流表1的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由小(選填“大”或“小”)到大(選填“大”或“小”)最后為6V電容器放電燈泡燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表2電流表2的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由大(選填“大”或“小”)到小(選填“大”或“小”)最后為0V5.注意事項(xiàng)(1)電流表要選用小量程的靈敏電流計(jì)．(2)要選擇大容量的電容器．(3)實(shí)驗(yàn)要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行．(4)在做放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，以免燒壞電流表．技巧點(diǎn)撥一、電容器電容1．電容器的充電過(guò)程，電源提供的能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能；電容器的放電過(guò)程，電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．2．電容器的充、放電過(guò)程中，電路中有充電、放電電流，電路穩(wěn)定時(shí)，電路中沒(méi)有電流．3．C＝eq\f(Q,U)是電容的定義式，由此也可得出：C＝eq\f(ΔQ,ΔU).4．電容器的電容決定于電容器本身，與電容器的電荷量Q以及電勢(shì)差U均無(wú)關(guān)．二、平行板電容器1．C＝eq\f(Q,U)與C＝eq\f(εrS,4πkd)的比較(1)C＝eq\f(Q,U)是電容的定義式，對(duì)某一電容器來(lái)說(shuō)，Q∝U但C＝eq\f(Q,U)不變，反映電容器容納電荷本領(lǐng)的大??；(2)C＝eq\f(εrS,4πkd)是平行板電容器電容的決定式，C∝εr，C∝S，C∝eq\f(1,d)，反映了影響電容大小的因素．2．平行板電容器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法抓住不變量，分析變化量，緊抓三個(gè)公式：C＝eq\f(Q,U)、E＝eq\f(U,d)和C＝eq\f(εrS,4πkd)3．平行板電容器的兩類典型問(wèn)題(1)開(kāi)關(guān)S保持閉合，兩極板間的電勢(shì)差U恒定，Q＝CU＝eq\f(εrSU,4πkd)∝eq\f(εrS,d)，E＝eq\f(U,d)∝eq\f(1,d).(2)充電后斷開(kāi)S，電荷量Q恒定，U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4πkdQ,εrS)∝eq\f(d,εrS)，E＝eq\f(U,d)＝eq\f(4πkQ,εrS)∝eq\f(1,εrS).三、靜電計(jì)的使用靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上改造而成的，靜電計(jì)由相互絕緣的兩部分組成，靜電計(jì)與電容器的兩極板分別連接在一起，則電容器兩極板間的電勢(shì)差就等于靜電計(jì)上所指示的電勢(shì)差U，U的大小可從靜電計(jì)的刻度讀出，可見(jiàn)，靜電計(jì)指針偏角的變化表征了電容器兩極板間電勢(shì)差的變化．例題精練1．（2021?菏澤二模）如圖所示，平行板電容器與光電管相連，用藍(lán)光照射光電管時(shí)，處在電容器中的帶電粒子P處于靜止?fàn)顟B(tài)，可以判斷（）A．粒子P帶的是負(fù)電荷 B．保持藍(lán)光的強(qiáng)度不變，增大電容器兩板間的距離，粒子P將向上運(yùn)動(dòng) C．若換用紫光照射，粒子P將向上運(yùn)動(dòng) D．若換用紫光照射，粒子P將向下運(yùn)動(dòng)【分析】根據(jù)光電效應(yīng)金屬板發(fā)生電子而帶正電，從而確定微粒的電性；光的顏色和強(qiáng)度不變時(shí)，在兩板上形成的電壓不變；若照射光的能量和強(qiáng)度變大，則兩板上形成的電壓也變大，從而可以判斷P粒子的受力情況?！窘獯稹拷猓篈、P粒子受重力和兩板給它的電場(chǎng)力作用，所平衡條件，電場(chǎng)力向上，由圖可知，下方接地電勢(shì)為零，上板板帶負(fù)電，根據(jù)同種電荷、異種電荷相吸的道理，P應(yīng)該帶正電，故A錯(cuò)誤；B、保持藍(lán)光的強(qiáng)度不變，則由于光電效應(yīng)兩極板是形成恒定的電壓，根據(jù)公式F＝Eq＝可知，P粒子在兩板間的電場(chǎng)力由于距離的變大而變小，所以P粒子將向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD、用紫光照射，紫光的能量大，光電子的最大初動(dòng)能變大，則兩板間的電壓更大，P粒子受力也變大，故P粒子將向上運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查對(duì)于光電管，電荷在電場(chǎng)內(nèi)受力分析問(wèn)題，要注意的是照射光的頻率和強(qiáng)度不變，則在兩板上形成的電勢(shì)差也不變。2．（2021?順德區(qū)模擬）如圖所示是某電容式話筒的原理示意圖，E為電源，R為電阻，P為金屬薄片，Q為金屬板。從左向右對(duì)著振動(dòng)片P說(shuō)話，P振動(dòng)而Q不動(dòng)。在P、Q間距減小的過(guò)程中（）A．電容器的電容減小 B．P上電量保持不變 C．M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì) D．M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)【分析】根據(jù)電容的決定式，結(jié)合兩極板間距離的變化判斷電容器電容的變化，抓住電容器兩端的電勢(shì)差不變，根據(jù)Q＝CU判斷電荷量的變化；根據(jù)電荷量的變化得出通過(guò)電阻R電流的方向，判斷出M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的高低?！窘獯稹拷猓篈、在P、Q間距減小的過(guò)程中，根據(jù)C＝知，電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；B、電容器始終接在電源的兩端，電容器兩端的電勢(shì)差不變，根據(jù)Q＝CU知，C增大，P上的電量增大，故B錯(cuò)誤；CD、由圖可知，Q與電源的正極相連，P極板上帶正電，電容器所帶電量增大，電容器的充電電流通過(guò)R的方向由N到M，所以M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，抓住不變量，若電容始終與電源相連，兩端間的電勢(shì)差不變；若電容器與電源斷開(kāi)，則電容器所帶的電量不變。隨堂練習(xí)1．（2021?嵊州市模擬）為研究電容器在不同狀況下的充電特性，某興趣小組采用如圖甲所示電路，分別用不同的電阻與某一電容器串聯(lián)進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到三次充電中電容器的電荷量q與時(shí)間t變化的圖像分別如乙圖中①②③所示，且第一次充電時(shí)電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖像丙所示，用C表示電容器的電容，R表示與電容器串聯(lián)的電阻阻值，E表示電源的電動(dòng)勢(shì)（內(nèi)阻可忽略），則下列說(shuō)法正確的是（）A．第二次充電時(shí)電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線比丙圖中圖線更陡 B．①②兩條曲線表示最終q不同是由于R不同而引起的 C．第二次充電過(guò)程中t1時(shí)刻比t2時(shí)刻電流大 D．②③兩條曲線形狀不同因?yàn)镽不同引起的，R3大于R2【分析】三次充電用同一個(gè)電容器，則電容不變，明確電容的定義式，并由定義式推出電壓和電量表達(dá)式，從而確定圖象；根據(jù)q＝It可知q與t的比值表示電流大小，則圖乙的斜率反映電流的大小?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)槿纬潆娪猛粋€(gè)電容器，所以由電容的定義式可知，同一個(gè)電容器所帶電荷量與兩板間的電勢(shì)差成正比，故第二次充電時(shí)電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線斜率與丙圖中圖線斜率相同，故A錯(cuò)誤；B、在電容器充滿電荷量時(shí)，視為斷路，電壓為電源電壓，所以①②兩條曲線表示最終q不同是由于電源電動(dòng)勢(shì)不同而引起的，故B錯(cuò)誤；C、由電容器電荷量q隨時(shí)間t變化的圖像可知，圖線的斜率表示充電電流，斜率越大，充電電流越大，所以第二次充電時(shí)t1時(shí)刻的電流大于t2時(shí)刻的電流，故C正確；D、②③兩條曲線形狀不同因?yàn)镽不同引起的，從圖中可以看到同一時(shí)刻，圖線③的斜率大于圖線②的斜率，故R3小于R2，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電容器電容的定義式的掌握，關(guān)鍵在于明確題意，注意從題干中讀取有效信息，并靈活運(yùn)用公式變化進(jìn)行分析求解，難度適中。2．（2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)期中）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板a與一靜電計(jì)相接，極板b接地，靜電計(jì)此時(shí)指針的偏角為θ。下列說(shuō)法正確的是（）A．將極板b向左移動(dòng)一些，靜電計(jì)指針偏角θ變大 B．將極板b向右移動(dòng)一些，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E變大 C．將極板b向上移動(dòng)一些，靜電計(jì)指針偏角θ變小 D．在極板間插入一塊有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針偏角θ變大【分析】先根據(jù)電容的決定式C＝分析電容的變化情況，再抓住電容器的電量不變，由電容的定義式C＝分析極板間的電勢(shì)差的變化情況，即可判斷偏角θ的變化情況?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電容的決定式C＝分析電容的變化情況，靜電計(jì)指針偏角表示電容器電壓的大小，因?yàn)殡娙萜鞯碾娏坎蛔?，結(jié)合電容的定義式C＝分析可得：A、將極板b向左移動(dòng)一些，兩極板間的距離d增大，電容C減小，電量Q不變，極板間的電勢(shì)差U增大，所以靜電計(jì)指針偏角θ變大，故A正確；B、將極板b向右移動(dòng)一些，兩極板間的距離d減小，電量Q不變，，場(chǎng)強(qiáng)E與d無(wú)關(guān)，則兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E不變，故B錯(cuò)誤；C、將極板b向上移動(dòng)一些，兩極板正對(duì)面積減小，電容C減小，電量Q不變，極板間的電勢(shì)差U增大，所以靜電計(jì)指針偏角θ變大，故C錯(cuò)誤；D、在極板間插入一塊有機(jī)玻璃板，?增大，C增大，U減小，靜電計(jì)指針偏角θ減小，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電容動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，先電容的決定式分析電容如何變化，再運(yùn)用電容的定義式分析電勢(shì)差或電量的變化，分析時(shí)要抓住不變量。3．（2021春?德清縣校級(jí)月考）下列電容器相關(guān)知識(shí)描述正確的是（）A．圖甲為電容器充電示意圖，充完電后電容器上極板帶正電，兩極板間的電壓U等于電源的電動(dòng)勢(shì)E B．圖乙為電容器放電示意圖，放電過(guò)程中電流大小保持不變 C．圖丙為電解電容器的實(shí)物圖和符號(hào)，圖丁為可變電容器及其符號(hào)，兩種電容使用時(shí)都嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極 D．圖戊中的電容器上有“5.5V1.0F”字樣，其中的5.5V是電容器的擊穿電壓值【分析】電容器充電穩(wěn)定時(shí)，極板電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，極板電量即為電容器的帶電量；電解電容器有正負(fù)極之分；電容器的電容與極板是否帶電無(wú)關(guān)．【解答】解：A、圖甲為電容器充電過(guò)程，充完電后電容器上極板與電源的正極相連，同時(shí)兩極板間的電壓U等于電源的電動(dòng)勢(shì)E，故A正確；B、圖乙為電容器放電過(guò)程，放電過(guò)程中電流大小隨著電量減少而減小，故B錯(cuò)誤；C、圖丙為電解電容器的實(shí)物圖和符號(hào)，圖丁為可變電容器及其符號(hào)，前者電容器使用時(shí)嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極，后者沒(méi)有，故C錯(cuò)誤；D、圖戊中的電容器上有“5.5V1.0F”字樣，其中的5.5V是該電容器兩端電壓最大值或額定電壓，不是擊穿電壓，擊穿電壓大于5.5V，故D錯(cuò)誤；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】考查電容器的充電與放電過(guò)程，掌握電容器帶電量與極板帶電量的關(guān)系，理解電容的含義，與極板電量，及兩端電壓無(wú)關(guān)，同時(shí)區(qū)別電解電容器與可變電容器的不同．綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021?嘉興二模）如圖甲所示，帶正電的帶電體C的右側(cè)有兩個(gè)不帶電且相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B，A、B、C均放在絕緣支座上。圖乙是不帶電的平行板電容器，電容器的下極板接地，P為上極板接線柱。移動(dòng)絕緣支座分開(kāi)A、B，則（）A．分開(kāi)前，A左端的電勢(shì)高于B右端的電勢(shì) B．分開(kāi)后，A帶正電，B帶負(fù)電 C．分開(kāi)后，將A與P接觸，上極板的電勢(shì)降低 D．分開(kāi)后，將B與P接觸，電容器的電容增大【分析】帶正電的帶電體C置于A附近，正負(fù)電荷相互吸引，此時(shí)A帶負(fù)電，B帶正電；若把A和B分開(kāi)，則A帶負(fù)電，B帶正電；而電容器的電容與電容器極板帶電量多少無(wú)關(guān)，從而即可判定?！窘獯稹拷猓篈、分開(kāi)前，由于A、B相接觸放在C附近，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，所以A和B的電勢(shì)相等，故A錯(cuò)誤；B、因帶電體C帶的正電，在靜電感應(yīng)作用下，金屬導(dǎo)體A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，導(dǎo)體B的右端感應(yīng)出等量的正電荷，因此在分開(kāi)后，A帶負(fù)電，B帶正電，故B錯(cuò)誤；C、分開(kāi)后，將A與P接觸，在接觸帶電下，上極板帶負(fù)電，因此其電勢(shì)降低，故C正確；D、電容由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定，不論電容器帶電多少，帶什么電，均不改變電容器的電容，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了靜電現(xiàn)象的解釋，了解靜電感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)是解決本題的關(guān)鍵，平時(shí)要注意熟記這些知識(shí)，還要掌握比值定義法，及影響電容器電容的因素。2．（2021?安徽模擬）如圖所示是一個(gè)由電池、電流計(jì)、理想二極管、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，其中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向滿足圖示“右進(jìn)右偏，左進(jìn)左偏”。電鍵S閉合，電路穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（）A．若將A板向上平移一小段距離，則電流計(jì)指針會(huì)左偏 B．若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊玻璃板，則電流計(jì)指針會(huì)左偏 C．若將B板向右平移一小段位移，則電流計(jì)指針會(huì)右偏 D．若將B板向上平移一小段位移，則電流計(jì)指針會(huì)右偏【分析】依據(jù)電容的決定式C＝來(lái)判定電容的變化，再由電容的定義式C＝來(lái)判定當(dāng)電量Q不變時(shí)，電容與電壓的關(guān)系，當(dāng)電壓U不變時(shí)，電容與電量的關(guān)系，從而即可判定?！窘獯稹拷猓篈、若將A板向上平移一小段距離，即極板間距d增大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會(huì)減小，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦?，因此電容器只能充電不?huì)放電，那么由電容的定義式C＝，電容器處于不能放電狀態(tài)，因此電容器的電量Q不變，則電流計(jì)指針不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊玻璃板，即極板間電介質(zhì)?增大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會(huì)增大，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦裕娙萜髂艹潆?，那么由電容的定義式C＝，電容器的電壓U不變，電流從右進(jìn)入電流計(jì)，那么電流計(jì)指針會(huì)右偏，故B錯(cuò)誤；C、若將B板向右平移一小段位移，即極板的正對(duì)面積減小，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會(huì)減小，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦?，因此電容器只能充電不?huì)放電，那么由電容的定義式C＝，電容器處于不能放電狀態(tài)，因此電容器的電量Q不變，則電流計(jì)指針不動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、若將B板向上平移一小段位移，即極板間距d減小，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會(huì)增大，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦?，而電容器能充電，那么由電容的定義式C＝，電容器的電壓U不變，電流從右進(jìn)入電流計(jì)，那么電流計(jì)指針會(huì)右偏，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，掌握電容的決定式與定義式的應(yīng)用，理解二極管的單向?qū)щ娦?，注意此處的電容器只能充電不能放電是解題的關(guān)鍵。3．（2021?重慶模擬）如圖所示電路中，直流電源E的內(nèi)阻r≠0，滑動(dòng)變阻器R1的滑片P1位于ab中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P2位于cd中點(diǎn)，水平平行板電容器C的兩極板中間有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則能使該帶電微粒豎直向上運(yùn)動(dòng)的操作是（）A．滑片P2向c端移動(dòng) B．滑片P2向d端移動(dòng) C．滑片P1向b端移動(dòng) D．滑片P1向a端移動(dòng)【分析】依據(jù)電容器的電壓等于變阻器下部分的電壓，與滑動(dòng)變阻器R2無(wú)關(guān)，當(dāng)滑片P1向上下移動(dòng)時(shí)，電壓變化，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變化，導(dǎo)致帶電微粒受到電場(chǎng)力變化，從而判定其運(yùn)動(dòng)情況．【解答】解：AB、滑動(dòng)變阻器R2的滑片移動(dòng)不能改變電容器的電壓，所以帶電微粒仍處于處于靜止?fàn)顟B(tài)，故AB錯(cuò)誤；C、當(dāng)滑片P1向b端移動(dòng)時(shí)，電容器的電壓增大，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、當(dāng)滑片P1向a端移動(dòng)時(shí)，電容器的電壓減小，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題是含有電容器的問(wèn)題，關(guān)鍵是分析和確定電容器的電壓．電路穩(wěn)定時(shí)，注意與電容器所串聯(lián)的電阻沒(méi)有電壓，相當(dāng)于短路．4．（2021?河北模擬）工業(yè)上測(cè)量絕緣材料厚度是否達(dá)標(biāo)的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，圖中甲、乙為平行板電容器的上、下兩個(gè)固定極板，分別接在恒壓直流電源的兩極上。下列說(shuō)法正確的是（）A．不管絕緣材料厚度是否變化，通過(guò)電流表的電流都不變 B．若某處絕緣材料厚度增大，則通過(guò)電流表的電流方向?yàn)閎→a C．若某處絕緣材料厚度減小，則乙板上的電荷量變大 D．若某處絕緣材料厚度減小，則乙板上的電荷量不變【分析】依據(jù)電流方向，明確電容器電量的變化，并由兩端電勢(shì)差不變，確定電容的變化，再根據(jù)電容的決定式分析，從而即可判定?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電容器的電容決定式，則有：C＝，可知，當(dāng)絕緣材料厚度增大時(shí)，電介質(zhì)?增大，電容器的電容C增大，根據(jù)電容器的電容定義式C＝，可知，極板帶電量Q增大，則有電流從b向a流，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電容的定義式與決定式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，要注意明確由于電容器與電源相連，致使電容器兩端的電勢(shì)差不變，同時(shí)要理解紙張厚度與電介質(zhì)大小有關(guān)，與析板間距無(wú)關(guān)。5．（2021?廣東一模）如圖所示的傳感器，甲、乙為平行板電容器的上、下兩個(gè)固定極板，分別接在恒壓直流電源的兩極上，當(dāng)紙張從平行板間穿過(guò)時(shí)，可監(jiān)控紙張的厚度。若電流計(jì)指針偏向a端，電容器放電；若電流計(jì)指針偏向b端，電容器充電。某次紙張從平行板間穿過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏向b端，則（）A．平行板電容器的電容不變 B．平行板電容器的電容變小 C．甲、乙兩板間紙張厚度變小 D．甲、乙兩板間紙張厚度變大【分析】依據(jù)電流方向，明確電容器電量的變化，并由兩端電勢(shì)差不變，確定電容的變化，再根據(jù)電容的決定式分析，從而即可判定?！窘獯稹拷猓篈B、發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏向b端，說(shuō)明電容器處于充電狀態(tài)，即電容器的電量增多，由于電容器極板間的電壓U不變，根據(jù)C＝，可知，電容器的電容C增大，再根據(jù)電容的決定式C＝，要使電容C增大，則電介質(zhì)與正對(duì)面積增大，或極板間距減小，依據(jù)題意，可知，甲、乙兩板間紙張厚度變大，即電介質(zhì)增大，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電容的定義式與決定式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，要注意明確由于電容器與電源相連，致使電容器兩端的電勢(shì)差不變，同時(shí)要理解紙張厚度與電介質(zhì)大小有關(guān)，與析板間距無(wú)關(guān)。6．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示是由電源E、靈敏電流計(jì)G、滑動(dòng)變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開(kāi)關(guān)S閉合。在下列四個(gè)過(guò)程中，靈敏電流計(jì)中有方向由a到b電流的是（）A．在平行板電容器中插入電介質(zhì) B．減小平行板電容器兩極板間的距離 C．減小平行板電容器兩極板的正對(duì)面積 D．在平行板電容器中插入一金屬板【分析】電路穩(wěn)定時(shí)，該電路中沒(méi)有電流，滑動(dòng)變阻器R上沒(méi)有電壓。根據(jù)電容的決定式C＝分析電容如何變化，由電容的定義式C＝分析電容器所帶電量如何變化，就能判斷電路中電流的方向。【解答】解：A、在平行板電容器中插入電介質(zhì)，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增加，將要充電，電路中形成逆時(shí)針?lè)较虻某潆婋娏鳎衎到a方向的電流通過(guò)電流計(jì)，故A錯(cuò)誤；B、減小平行板電容器兩極板間的距離，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增加，將要充電，電路中形成逆時(shí)針?lè)较虻某潆婋娏鳎衎到a方向的電流通過(guò)電流計(jì)，故B錯(cuò)誤；C、減小平行板電容器兩極板的正對(duì)面積，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容減小，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量減小，將要放電，電路中形成順時(shí)針?lè)较虻姆烹婋娏?，有a到b方向的電流通過(guò)電流計(jì)，故C正確；D、在平行板電容器中插入一金屬板，相對(duì)于減少平行板之間的距離，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增大，將要充電，電路中形成逆時(shí)針?lè)较虻某潆婋娏?，有b到a方向的電流通過(guò)電流計(jì)，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，要抓住不變量。當(dāng)電容器保持與電源相連時(shí)，電壓不變。只有電容器充電或放電時(shí)，電路中才有電路。7．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、開(kāi)關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，開(kāi)關(guān)S閉合。一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．帶電液滴可能帶正電 B．增大兩極板間距離的過(guò)程中，電阻R中有從b到a的電流 C．?dāng)嚅_(kāi)S，減小兩極板正對(duì)面積的過(guò)程中，液滴將加速下降 D．?dāng)嚅_(kāi)S，減小兩極板距離的過(guò)程中，液滴靜止不動(dòng)【分析】帶電量為q的液滴靜止不動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與重力平衡，可判斷其電性；根據(jù)電容的決定式C＝分析電容的變化；再由公式E＝分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，而分析液滴的運(yùn)動(dòng)情況。【解答】解：A、因?yàn)閹щ娏繛閝的液滴靜止不動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與重力平衡，則知電場(chǎng)力向上，而場(chǎng)強(qiáng)向下，所以液滴一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B、增大兩極板間距離，根據(jù)電容的決定式C＝，可知電容C減小，再根據(jù)公式C＝分析，結(jié)合極板間的電壓U不變，可知，極板電量減小，則電容器放電，電阻R中有從a到b的電流，故B錯(cuò)誤；C、斷開(kāi)S，極板上是電量不變，在減小兩極板正對(duì)面積的過(guò)程中，根據(jù)電容的決定式C＝，可知電容C減小，再根據(jù)公式C＝分析可知U增大，再根據(jù)公式E＝可知E增大，因此帶電液滴受到的電場(chǎng)力大于重力，液滴將加速向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、斷開(kāi)S，極板上是電量不變，在減小兩極板兩極板距離過(guò)程中，根據(jù)電容的決定式C＝、電容器的定義式C＝和E＝聯(lián)立可得：E＝與d無(wú)關(guān)，即E保持不變，所以液滴靜止仍然不動(dòng)，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的關(guān)鍵是要抓住不變量。當(dāng)電容器保持與電源相連時(shí)，其電壓不變，當(dāng)斷開(kāi)電鍵時(shí)，其電荷量不變；同時(shí)掌握電容的定義式與決定式的內(nèi)容及其區(qū)別。8．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示是研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中，只將b極板向上平移，指針張角變小. B．實(shí)驗(yàn)中，只將b極板向右靠近，指針張角變小 C．實(shí)驗(yàn)中，只要極板間插入有機(jī)玻璃，指針張角不變 D．實(shí)驗(yàn)中，增加極板帶電量，指針張角增大，電容增大【分析】靜電計(jì)指針的張角反應(yīng)電容器兩端間電勢(shì)差的變化，抓住電容器帶電量不變，根據(jù)C＝，判定電容的變化，再依據(jù)U＝，判斷電勢(shì)差的變化，從而即可求解。【解答】解：A、將b板向上平移，即正對(duì)面積S減小，根據(jù)C＝，電容C減小，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢(shì)差增大，張角變大，故A錯(cuò)誤；B、將b極板向右靠近，即極板間距d減小，根據(jù)C＝，電容C增大，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢(shì)差減小，張角變小，故B正確；C、只要在極板之間插入有機(jī)玻璃板，根據(jù)C＝，電容C增大，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢(shì)差減小，張角變小，故C錯(cuò)誤；D、在實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，根據(jù)C＝，電容C不變，根據(jù)U＝，則電勢(shì)差增大，張角變大，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握電容器的動(dòng)態(tài)分析，電容器與電源斷開(kāi)，電量保持不變，電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，同時(shí)理解電容器帶電量的含義。9．（2020秋?廣東月考）把被測(cè)的力學(xué)量（如位移、力、速度等）轉(zhuǎn)換成電容變化進(jìn)而轉(zhuǎn)變成電信號(hào)變化的傳感器稱為電容傳感器。圖1、圖2分別是電容式位移、壓力傳感器的簡(jiǎn)化模型圖。下列分析正確的是（）A．圖1所示，被測(cè)物體向左移動(dòng)時(shí)，電容減小 B．圖1所示，被測(cè)物體向左移動(dòng)時(shí)，θ增大 C．圖2所示，當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小 D．圖2所示，當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，極板間的電壓減小【分析】依據(jù)電容的決定式C＝，結(jié)合電容的定義式C＝，及針對(duì)本題電容器的電量不變，即可求解?！窘獯稹拷猓篈B、由公式C＝，可知當(dāng)被測(cè)物體帶動(dòng)電介質(zhì)板向左移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致兩極板間電介質(zhì)增多，ε變大，則電容C增大，由公式C＝可知，電荷量Q不變時(shí)，U減小，則θ減小，故A、B錯(cuò)誤；CD、由公式C＝，可知當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，導(dǎo)致兩極板間距離減少，d減小，則電容C增大，由公式C＝可知，電荷量Q不變時(shí)，U減小，故C錯(cuò)誤、D正確．故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，考查電容的定義式與決定式的應(yīng)用，掌握比值定義法的含義，注意兩式的區(qū)別，同時(shí)理解電量何時(shí)不變，電壓何時(shí)不變的條件。10．（2021?青羊區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上，充滿電之后與電源斷開(kāi)。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，若將云母介質(zhì)插入電容器，則電容器（）A．兩極板間的電勢(shì)差變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大 B．兩極板間的電勢(shì)差變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小 C．油滴帶正電 D．帶電油滴的電勢(shì)能將減小【分析】電容器上極板帶正電，根據(jù)受力平衡，確定油滴電性；根據(jù)平行板電容器的電容決定式C＝，分析電容的變化情況，抓住電容器的電壓不變，由E＝分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化情況，由C＝分析電容器所帶電量的變化；根據(jù)P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差的變化，判斷P點(diǎn)電勢(shì)的變化?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)平行板電容器的相關(guān)知識(shí)，則有：E＝，C＝，C＝，整理得：E＝，U＝；根據(jù)題意，電容器充滿電之后與電源斷開(kāi)，則電荷量Q不變，插入云母介質(zhì)后ε變大，故電場(chǎng)強(qiáng)度E變小，U也變小，故A錯(cuò)誤、B正確；C、由于帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，則有：mg＝Eq，則油滴受到的電場(chǎng)力向上，而電場(chǎng)線向下，則油滴帶負(fù)電，故C錯(cuò)誤；D、由于N極板接地，即N極板的電勢(shì)為零，則有：Ep＝qU＝dq，由于ε增大，而q為負(fù)，則Ep增大，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，抓住不變量：電容器與電源保持相連，電壓不變，由C＝，C＝和E＝結(jié)合進(jìn)行分析。11．（2021?揭陽(yáng)模擬）電容式傳感器可以將非電學(xué)量的微小變化轉(zhuǎn)換成電容變化。如圖是一種利用電容式傳感器測(cè)量油箱中油量的裝置。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，油量減少時(shí)（）A．電容器的電容增大 B．電容器的帶電量減小 C．電流向上經(jīng)過(guò)G表 D．G表示數(shù)為零時(shí)，油箱中油量為零【分析】依據(jù)油量的變化，從而確定電容器的正對(duì)面積的變化，再由電容的決定式C＝，可知，電容的變化，最后由電容的定義式C＝，確定電容器極板電量的變化，進(jìn)而判定電流方向?！窘獯稹拷猓篈BC、開(kāi)關(guān)S閉合后，則電容器的極板間電壓U不變，當(dāng)油量減少時(shí)，則電容器的正對(duì)面積減小，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容C減小，由電容的定義式C＝，可知，電容器所帶電量Q減小，電容器處于充電狀態(tài)，則電流向下經(jīng)過(guò)G表，故AC錯(cuò)誤，B正確；D、當(dāng)電容器既不放電，也不充電時(shí)，電表G示數(shù)為零，而油箱中油量不一定為零，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，掌握電容的決定式與定義式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，理解電容器充放電判定，注意電流方向與電子的定向移動(dòng)方向相反。12．（2021?綿陽(yáng)模擬）在手機(jī)塑料殼的生產(chǎn)線上，用圖示裝置來(lái)監(jiān)控塑料殼的厚度。兩個(gè)完全一樣的金屬板A、B，平行正對(duì)固定放置，通過(guò)導(dǎo)線接在恒壓電源上。閉合開(kāi)關(guān)，一小段時(shí)間后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓塑料殼勻速通過(guò)A、B間，當(dāng)塑料殼變厚時(shí)（）A．兩板間電壓不變 B．兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小 C．兩板所帶電荷量減小 D．靜電計(jì)指針偏角增大【分析】依據(jù)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)電容器的電量Q不變，根據(jù)電容的決定式C＝，分析電容的變化，再由電容的定義式C＝，明確電容器兩端電勢(shì)差變化，及靜電計(jì)指針變化情況，最后由E＝，結(jié)合電容的決定式與定義式，導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式，即可判定。【解答】解：ACD、閉合開(kāi)關(guān)，一小段時(shí)間后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，則電容器極板電量Q不變，當(dāng)塑料殼變厚時(shí)，介電常數(shù)變大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容C增大，由電容的定義式C＝，可知，兩板間電壓減小，則靜電計(jì)指針偏角減小，故ACD錯(cuò)誤；B、根據(jù)公式E＝，結(jié)合電容的決定式C＝，與電容的定義式C＝，可得，電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式E＝，可知，當(dāng)介電常數(shù)變大，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故B正確。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電容的定義式與決定式、勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，并掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式的推導(dǎo)等，同時(shí)要注意明確由于電容器與電源斷開(kāi)，因此電容器極板的電量不變。13．（2021?潮州一模）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板B和靜電計(jì)外殼均接地，電容器右側(cè)極板A與靜電計(jì)金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開(kāi)，下列操作能使靜電計(jì)的指針張角變大的是（）A．減小A板與B板之間的水平距離 B．將橡膠棒插入A板與B板之間 C．A板位置不動(dòng)，將B板稍微豎直向下平移 D．將A板也接地【分析】靜電計(jì)測(cè)定電容器極板間的電勢(shì)差，電勢(shì)差越大，指針的偏角越大。根據(jù)電容的決定式C＝分析極板間距離、正對(duì)面積變化時(shí)電容的變化情況，由于極板所帶電荷量不變，再由電容的定義式C＝，分析板間電勢(shì)差的變化，即可再確定靜電計(jì)指針的偏角變化情況。【解答】解：電容器帶電后與電源斷開(kāi)，則有電容器極板所帶電量Q不變，A、當(dāng)減小A板與B板之間的水平距離，即d減小，根據(jù)電容的決定式C＝得知，則電容C增大，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針的張角變小，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)將橡膠棒插入A板與B板之間，即介電質(zhì)常數(shù)增大，根據(jù)電容的決定式C＝得知，則電容C增大，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢(shì)差減小，靜電計(jì)指針的張角變小，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)A板位置不動(dòng)，將B板稍微豎直向下平移，即S減小，根據(jù)電容的決定式C＝得知，則電容C減小，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢(shì)差增大，靜電計(jì)指針的張角變大，故C正確；D、當(dāng)將A板也接地，即電容器處于放電狀態(tài)，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢(shì)差減小為零，靜電計(jì)指針的張角變小，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電容動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)：一是電容器的電量不變；二是掌握電容的兩個(gè)公式：電容的決定式C＝和C＝。14．（2021?四川模擬）如圖所示，與絕緣柄相連的平行板電容器，其帶電量為Q，正對(duì)面積為S，板間距離為d。為增大其板間電勢(shì)差，可以采取的方式有（）A．保持S、d不變，減少其帶電量Q B．保持Q、d不變，減少其正對(duì)面積S C．保持Q、S不變，減少其板間距離d D．保持Q、S、d不變，在板間插入云母片【分析】依據(jù)控制變量法，根據(jù)U＝，通過(guò)電容的決定式C＝來(lái)判定C的變化，從而判斷U的變化?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電容的定義式C＝，保持S、d不變，電容C不變，當(dāng)帶電量Q減小時(shí)，再根據(jù)U＝，知U減小，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)電容的定義式C＝，保持Q、d不變，減少其正對(duì)面積S，則電容C減小，因帶電量Q不變，再根據(jù)U＝，知U增大，故B正確；C、根據(jù)電容的定義式C＝，保持Q、S不變，減少其板間距離d，則電容C增大，因帶電量Q不變，再根據(jù)U＝，知U減小，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)電容的定義式C＝可知，保持Q、S、d不變，在兩板間插入云母片，則電容增大，因帶電量Q不變，根據(jù)U＝，知U減小，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】考查電容器的電容定義式與決定式的應(yīng)用，解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題關(guān)鍵抓住不變量。若電容器與電源斷開(kāi)，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變。15．（2020秋?朝陽(yáng)區(qū)月考）在研究電容器的充、放電實(shí)驗(yàn)中，把一個(gè)電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開(kāi)關(guān)按圖甲所示連接。先使開(kāi)關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器與計(jì)算機(jī)連接，記錄這一過(guò)程中電流隨時(shí)間變化的i﹣t圖像如圖乙所示，圖線1表示電容器的充電過(guò)程，圖線2表示電容器的放電過(guò)程。下列選項(xiàng)正確的是（）A．圖乙中形成圖線2的過(guò)程，電容器的電容在逐漸減小 B．電容器放電過(guò)程中釋放的電場(chǎng)能等于充電過(guò)程中電源釋放的電能 C．由于電阻R存在，圖乙中圖線1與橫軸所圍的面積大于圖線2與橫軸所圍的面積 D．圖乙中形成圖線1的過(guò)程中，電容器兩極板間電壓升高的越來(lái)越慢【分析】電容器充電過(guò)程中，電荷量增加，根據(jù)電容的定義式C＝分析極板間電壓的變化；在放電的過(guò)程中，電荷量逐漸減小，電容不變．根據(jù)i﹣t圖線所圍成的面積求解放電的電荷量?！窘獯稹拷猓篈、在形成電流曲線2的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S與2端相連，電容器在放電，在放電的過(guò)程中，電容器的電荷量減小，但電容反映電容器本身的特性，與電壓和電量無(wú)關(guān)，電容器的電容保持不變，故A錯(cuò)誤；B、充電過(guò)程中電源提供的電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)化為電容器中的電場(chǎng)能，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)q＝It，可知I﹣t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示電荷量。由于電容器充電和放電的電量相等，所以曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積，與電阻R存在無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、在形成電流曲線1的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S與1端相連，電容器在充電，所帶電量增大，電容不變，根據(jù)可知，兩極板電壓逐漸增大，由圖可知電流變化越來(lái)越慢，則電荷量變化越來(lái)越慢，電容器兩極板間電壓升高的也越來(lái)越慢，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查了電容器的相關(guān)知識(shí)，解決本題的關(guān)鍵掌握電容的定義式，知道電容與電壓、電量無(wú)關(guān)，以及明確i﹣t圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示通過(guò)的電荷量。16．（2021?永州二模）如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，P為兩板間的一點(diǎn)。靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向左平移一小段距離（靜電計(jì)帶電量可忽略不計(jì)）。下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器的電容減小，靜電計(jì)指針的偏角減小 B．電容器的電容增大，靜電計(jì)指針的偏角增大 C．兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)的電勢(shì)降低 D．兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，P點(diǎn)的電勢(shì)升高【分析】由題意可知電量不變，由平行板電容器的決定式可知電容的變化；由定義式可得出兩端電勢(shì)差的變化；再由U＝Ed可知E的變化，進(jìn)而判斷勢(shì)的變化．【解答】解：AB、若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向左平移一小段距離時(shí)，即d增大，由C＝可知，電容C減小，因平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，則電容器的帶電量Q不變，再由電容的定義式C＝，可知，電容器極板電壓U增大，那么靜電計(jì)指針的偏角增大，故AB錯(cuò)誤；CD、根據(jù)E＝＝＝，不論極板間距如何變化，極板的電量總不變，因此電場(chǎng)強(qiáng)度總不變；因正極板接地，設(shè)P點(diǎn)原來(lái)距正極板為x，則P點(diǎn)的電勢(shì)φ＝E（x+x0），那么電勢(shì)降低；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，掌握電容的定義式與決定式的應(yīng)用，及兩者的區(qū)別，注意電量總不變是解題的條件，本題對(duì)學(xué)生的要求更高了一步，要求能根據(jù)公式得出正確的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行分析求解．17．（2021?河北二模）如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷（上極板帶正電），與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的正點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，U表示兩板之間的電勢(shì)差，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則（）A．E不變，Ep不變 B．U不變，E減小 C．θ增大，E不變 D．θ不變，Ep增大【分析】電容器充電后斷開(kāi)電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計(jì)指針夾角θ的變化；根據(jù)U＝Ed分析電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化；根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)差之間的關(guān)系可分析P點(diǎn)電勢(shì)，再由電勢(shì)分析電勢(shì)能EP的變化．【解答】解：電容器與電源斷開(kāi)，故電量Q不變；將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置時(shí)，兩板間的距離減小，根據(jù)C＝可知，電容C增大，則根據(jù)C＝可知，電壓U減小，故靜電計(jì)指針偏角θ減??；再根據(jù)設(shè)P與下極板距離為L(zhǎng)，則P點(diǎn)的電勢(shì)φP＝EL，電勢(shì)能EP＝qEL；因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP保持不變；兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝＝；因此電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距無(wú)關(guān)，因此電場(chǎng)強(qiáng)度E不變；綜上所述，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式C＝和定義式C＝；同時(shí)注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開(kāi)電源時(shí)，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變．18．（2021?上饒一模）如圖，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，在下極板上疊放一金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器的電容增大 B．電容器的帶電量減少 C．P仍將靜止 D．P向上運(yùn)動(dòng)【分析】依據(jù)電容的決定式C＝與定義式C＝，及E＝，即可判定。【解答】解：A、當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，導(dǎo)致極板間距增大，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容器的電容變小，故A錯(cuò)誤；B、一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，則電勢(shì)差U不變，根據(jù)公式C＝，因電容C變小，則極板的電量變小，故B正確；CD、因電勢(shì)差U不變，而極板間距增大，依據(jù)E＝，可知，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小，帶電粒子P將向下運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題要記住平行板電容器內(nèi)抽出金屬板，可以等效成極板間距增大了，理解電容的定義式與決定式的區(qū)別，并掌握E＝的應(yīng)用，注意電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連知道電壓不變是解題的突破口。19．（2021?北京模擬）利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路觀察電容器的充電過(guò)程。實(shí)驗(yàn)中，電壓傳感器與計(jì)算機(jī)相連，顯示出電容器兩端電壓隨時(shí)間變化的U﹣t圖象如圖乙所示。關(guān)于電容器充電過(guò)程中電流I、電荷量Q隨時(shí)間t變化的關(guān)系，正確的是（）A． B． C． D．【分析】電容器開(kāi)始充電時(shí)，電流很大，隨著時(shí)間的推移，電流逐漸減小，當(dāng)充電結(jié)束后，充電電流消失。根據(jù)電容器電荷量公式Q＝CU分析?！窘獯稹拷猓篈B、分析電容器的充電過(guò)程，開(kāi)始充電時(shí)，電流很大，隨著時(shí)間的推移，電流逐漸減小，當(dāng)充電結(jié)束后，充電電流消失，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、根據(jù)電容器電荷量公式可知，Q＝CU，電容不變，則Q∝U，Q﹣t圖象與圖乙類似，故CD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查了電容器的充放電過(guò)程，明確充放電的過(guò)程，掌握電勢(shì)差、電荷量與電容的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。20．（2021?十六模擬）有兩個(gè)平行板電容器，板間的介質(zhì)相同，板的正對(duì)面積也相同，如果極板間距離之比為4：3，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為5：4，則（）A．這兩個(gè)平行板電容器所帶電荷量之比為1：1 B．這兩個(gè)平行板電容器的電容之比為5：1 C．這兩個(gè)平行板電容器板間的電壓之比為4：1 D．在兩個(gè)電容器中放入相同的帶電粒子產(chǎn)生的加速度大小之比為5：4【分析】根據(jù)電容的決定式：C＝，結(jié)合極板間距可知，電容之比，再根據(jù)E＝，即可得出電容器的極板電壓，依據(jù)電容的定義式：C＝，可知它們的電量之比，最后依據(jù)F＝qE，及牛頓第二定律，可知，它們的加速度大小關(guān)系．【解答】解：ABC、有兩個(gè)平行板電容器，板間的介質(zhì)相同，板的正對(duì)面積也相同，如果極板間距離之比為4：3，根據(jù)電容的決定式：C＝，可知，它們的電容與極板間距成反比，即它們電容之比為3：4；因板間的電場(chǎng)強(qiáng)度之比為5：4，根據(jù)E＝，即U＝Ed，可知，電容器極板電壓之比為5：3；再根據(jù)Q＝CU，可知，這兩個(gè)平行板電容器所帶電荷量之比為5：4，故ABC錯(cuò)誤；D、根據(jù)F＝qE，結(jié)合a＝，可知，兩個(gè)電容器中放入相同的帶電粒子，則加速度與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，則加速度大小之比為5：4，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容的定義式和決定式的應(yīng)用，掌握E＝與牛頓第二定律的內(nèi)容．注意依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與極板間距來(lái)判定電容器的電壓之比是解題的關(guān)鍵．二．多選題（共13小題）21．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示，已充電的平行板電容器兩極板正對(duì)，極板A與靜電計(jì)相連，極板B接地。若將極板B稍向左平移一些，則（）A．電容器的電容變小 B．電容器所帶的電荷量變大 C．兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D．靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度不變【分析】由平行板電容器的決定式可知B板上移時(shí)的電容變化，再由定義式可分析電勢(shì)差的變化，則可得出指針偏角的變化。由勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的變化?！窘獯稹拷猓篈、因充電后，斷開(kāi)了電源；則由C＝可知，B板左移時(shí)，板間距d減小，則電容C減小，故A正確；BD、因極板所帶電量Q不變，由C＝可知，電勢(shì)差U增大，故指針的偏角變大，故BD均錯(cuò)誤；C、再由E＝＝＝＝，與板間距無(wú)關(guān)，因正對(duì)面積S不變，則極板間電場(chǎng)不變，故C正確。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題是電容器的動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，在分析不變量的基礎(chǔ)上，由電容的決定式和定義式結(jié)合分析。22．（2020秋?南平期末）如圖，平行板電容器AB與直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，其中A板與電源的負(fù)極相連，以C表示電容器的電容、Q表示電容器的電量、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小、UBA表示兩板間的電勢(shì)差?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板A板豎直向上移動(dòng)一小段距離x0過(guò)程中，以上的物理量與上極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象中正確的是（）A． B． C． D．【分析】由題意可知兩端電壓不變，由平行板電容器的決定式可知電容的變化；由定義式可得出極板電量的變化；再由U＝Ed可知E的變化，從而即可判定。【解答】解：A、因電容器與電源相連，則極板電壓U不變，故A正確；B、原來(lái)板間距離為d，上極板A板豎直向上移動(dòng)一小段距離x0過(guò)程中，平行板電容器的電容：C＝，知電容C變小，但不是一次函數(shù)，故B錯(cuò)誤；C、依據(jù)C＝，則有電量Q＝CU，因電壓U不變，那么電量與電容成正比，則電量Q會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；D、在電容器兩極板的電壓一定的情況下，據(jù)E＝，即為E＝，故D正確；故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，由于結(jié)合了圖象內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的要求更高了一步，要求能根據(jù)公式得出正確的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行分析求解。23．（2020秋?臺(tái)州期末）計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)每個(gè)鍵下都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這組金屬片組成一個(gè)可變的平行板電容器，如圖所示。當(dāng)鍵被按下，此電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)到這個(gè)鍵被按下，從而給出相應(yīng)的信號(hào)。已知金屬片的正對(duì)面積為50mm2，鍵未被按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6mm，當(dāng)鍵被按下時(shí)兩金屬片的距離為0.3mm，假設(shè)金屬片的正對(duì)面積及兩端的電壓始終保持不變，則（）A．金屬片間的場(chǎng)強(qiáng)保持不變 B．金屬片間的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 C．金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的一半 D．金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍【分析】依據(jù)電容的定義式C＝與電容的決定式C＝，結(jié)合電壓與正對(duì)面積不變，從而判定電容器的電量，再由E＝來(lái)確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。【解答】解：AB、由公式E＝，因兩端的電壓始終保持不變，當(dāng)鍵未被按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6mm，當(dāng)鍵被按下時(shí)兩金屬片的距離為0.3mm，則金屬片間的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、因極板間距減小一半，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容增大一倍，再依據(jù)電容的定義式C＝，則金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：BD。【點(diǎn)評(píng)】考查電容器的電容決定式與定義式的應(yīng)用，掌握兩者的區(qū)別，并理解E＝的含義。24．（2020秋?海東市期末）一充電后的平行板電容器的兩個(gè)極板豎直正對(duì)放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，靜止時(shí)，細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)某一角度，如圖所示?，F(xiàn)將左極板向左平移，以增大兩極板間的距離。下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)的角度不變 B．兩極板間的電勢(shì)差減小 C．電容器的電容增大 D．小球的電勢(shì)能不變【分析】根據(jù)電容的決定式C＝，依據(jù)板間距離變化時(shí)，分析電容的變化情況．由電容器的電量Q不變，再根據(jù)電容的定義式C＝分析板間電壓的變化，依據(jù)E＝，結(jié)合電容的定義式與決定式，從而推導(dǎo)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，從而確定其受到的電場(chǎng)力，最后由電場(chǎng)力做功的正負(fù)來(lái)判定小球的電勢(shì)能變化情況．【解答】解：A、根據(jù)電容的定義式C＝，決定式C＝，及E＝，可知，電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式E＝，因此極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E與極板間距d無(wú)關(guān)，則小球受到電場(chǎng)力不變，因此細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)的角度不變，故A正確；BC、現(xiàn)將左極板向左平移，即增大兩極板間的距離，由電容的決定式C＝，得知電容減小，而電容器的電量不變，由C＝分析可知，板間電壓增大，故BC錯(cuò)誤；D、由上分析可知，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則小球位置不變，那么電場(chǎng)力不做功，其電勢(shì)能不變，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，關(guān)鍵抓住電容的兩個(gè)公式：電容的決定式C＝，和定義式C＝，結(jié)合電量不變進(jìn)行分析，并掌握電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式的推導(dǎo)過(guò)程．25．（2020秋?海南期末）電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和平行板電容器連成如圖所示電路，P點(diǎn)到A、B兩極板的距離相等，且B板接地。閉合開(kāi)關(guān)S，電源對(duì)電容器充電后，電容器帶電荷量為Q，板間電壓為U，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。則下列說(shuō)法正確的是（）A．若將A板下移少許，則Q變大，U不變，E變大 B．若滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則Q變大，U減小，E變大 C．若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將A板下移少許，則P點(diǎn)的電勢(shì)不變 D．若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將A板向左移動(dòng)少許，則Q不變，U不變，E不變【分析】電容器充電后斷開(kāi)電源，電容器上的電量不變；而一直與電源相連，則電壓不變；再由電容器的決定式及定義式可分析各物理量的變化規(guī)律．【解答】解：A、保持開(kāi)關(guān)閉合，則極板間電壓U不變，若將A板下移少許，即減小極板間距d，由C＝可知，電容器的電容增大；由Q＝UC可知，Q增大，由E0＝可知，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，故A正確；B、因滑動(dòng)變阻器與電容器串聯(lián)接在電源上，其變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線，則滑片的移動(dòng)不會(huì)改變電路電壓，則Q、U及E均不變，故B錯(cuò)誤；CD、給電容器充電后與電源斷開(kāi)，電量Q不變，若將A板下移少許，即減小極板間距，由C＝可知，電容器的電容增大；由Q＝UC可知，U減小，由E0＝＝可知，E0不變，所以P點(diǎn)到下極板的電壓不變，則P點(diǎn)的電勢(shì)也不變，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，要注意明確兩種情況，若充電后斷開(kāi)電源，則電量不變；若充電后與電源相連，則電壓不變，同時(shí)理解電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝公式的應(yīng)用。26．（2021?福建模擬）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，螺線管匝數(shù)為N，橫截面積為S1；電容器兩極板間距為d，極板面積為S2，板間介質(zhì)為空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的B﹣t圖象如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在t1～t2時(shí)間內(nèi)懸停在電容器中，重力加速度大小為g，靜電力常量為k。則（）A．顆粒帶負(fù)電 B．顆粒質(zhì)量為 C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D．電容器極板帶電量大小為【分析】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)用楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用歐姆定律求出電熱器兩極板間的電勢(shì)差，然后應(yīng)用電容定義式求出電熱器上的電荷量，最終求出通過(guò)電阻R的電荷量?！窘獯稹拷猓篈、穿過(guò)線圈的磁通量向上增大時(shí)，根據(jù)楞次定律可知，螺線管產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)上邊高，所以電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向下；由于帶電顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，則顆粒受到的電場(chǎng)力與重力大小相等，方向相反，所以顆粒帶負(fù)電，故A正確；B、顆粒受到的電場(chǎng)力與重力大小相等，則：mg＝qE＝由電路圖可知，穿過(guò)線圈的磁通量穩(wěn)定變化時(shí)，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)但電路中沒(méi)有電流，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等于電容器兩極板之間的電勢(shì)差U；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E電＝U＝＝，聯(lián)立可得顆粒的質(zhì)量：m＝，故B錯(cuò)誤；C、t1～t2時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量穩(wěn)定變化，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)但電路中沒(méi)有電流，所以電阻R兩端的電勢(shì)差為零，可知a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D、板間介質(zhì)為空氣，則該電容器的電容：C＝，k為靜電力常量；電容器極板所帶的電荷量：Q＝CU＝，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是解題的前提，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)、電容定義式即可解題。27．（2020秋?包河區(qū)校級(jí)月考）一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電荷量很?。┕潭ㄔ赑點(diǎn)。如圖所示，以E表示兩極板同的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（）A．U變小，E不變 B．E變大，Ep變大 C．U變小，Ep不變 D．U不變，Ep不變【分析】抓住電容器的電荷量不變，結(jié)合電容的決定式和定義式，以及勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式得出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，從而得出P與下極板電勢(shì)差的變化，得出P點(diǎn)的電勢(shì)變化和電勢(shì)能變化．【解答】解：平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)后，電量不變；將正極板移到圖中虛線所示的位置時(shí)，板間距離d減小，根據(jù)C＝知，電容增大，根據(jù)U＝，則板間電壓U變??；由E＝＝，C＝得到：E＝，可知E與d無(wú)關(guān)，則知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變；P與負(fù)極板間的距離不變，由公式U＝Ed可知，P與負(fù)極板間的電勢(shì)差不變，P點(diǎn)的電勢(shì)不變，正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能不變，故AC正確，BD錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源斷開(kāi)后其電荷量不變，掌握電容器的決定式C＝以及定義式C＝．要能熟練推導(dǎo)出場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式E＝，記住E與d無(wú)關(guān)的結(jié)論，有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析．28．（2020秋?長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與恒壓電源相連，在距離兩板等距的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，下列說(shuō)法中正確的是（）A．若開(kāi)關(guān)K始終閉合，則液滴將向下加速運(yùn)動(dòng) B．若開(kāi)關(guān)K始終閉合，則M點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能將降低 C．若開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)后再移動(dòng)a板，則液滴靜止不動(dòng) D．若開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)后再移動(dòng)a板，則M點(diǎn)的電勢(shì)不變，液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能也不變【分析】電容器與電源相連，則電壓不變；根據(jù)極板的移動(dòng)可知電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的變化；則可得出帶是粒子的受力變化，從而判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；由U＝Ed判斷電勢(shì)的變化，從而得出電勢(shì)能的變化．【解答】解：A、若開(kāi)關(guān)K始終閉合，則電容器兩端的電壓不變，當(dāng)a板下移時(shí)，兩板間的距離減小，則由U＝Ed可知，E增大，因此粒子受到的電場(chǎng)力增大，那么液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、下極板接地，則M點(diǎn)的電勢(shì)等于M與b之間的電勢(shì)差，若開(kāi)關(guān)K始終閉合時(shí)，因E增大，d不變，故液滴處的電勢(shì)增大，又因帶電液滴帶負(fù)電，則電勢(shì)能將減小，故B正確；C、若開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)后再移動(dòng)a板，因電容器的電量不變，根據(jù)公式C＝，及C＝，與E＝，可推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式E＝，當(dāng)間距減小時(shí)，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，即電場(chǎng)力與重力仍平衡，則液滴靜止不動(dòng)，故C正確；D、由C選項(xiàng)分析，可知，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，因b極板接地，而Mb間距不變，則M點(diǎn)的電勢(shì)不變，因此液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能也不變，故D正確；故選：BCD。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，關(guān)鍵在于明確電容器是斷開(kāi)電源還是與電源相連；然后再由電容的定義式與決定式進(jìn)行分析求解，注意掌握電場(chǎng)強(qiáng)度綜合表達(dá)式的推導(dǎo)．29．（2021春?六合區(qū)月考）如圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，b極板與靜電計(jì)金屬球連接，a極板與靜電計(jì)金屬外殼都接地。開(kāi)始時(shí)靜電計(jì)指針張角為零，在b板帶電后，靜電計(jì)指針張開(kāi)了一定角度，以下操作中能使靜電計(jì)指針張角變大的是（）A．a(chǎn)板不動(dòng)、將b板向左平移 B．b板不動(dòng)、將a板向右平移 C．將a板向上移動(dòng)一小段距離 D．取出a、b兩極板間的電介質(zhì)【分析】根據(jù)平行板電容器電容的決定式C＝分別判斷出當(dāng)d、S、?變化時(shí)電容c的變化情況，由題意極板帶電量Q不變，根據(jù)根據(jù)C＝，判斷板間電壓U的變化情況，進(jìn)而確定靜電計(jì)指針張角的變化?！窘獯稹拷猓篈B、a板不動(dòng)、將b板向左平移，或b板不動(dòng)、將a板向右平移，都會(huì)使極板間距離d變小，根據(jù)平行板電容器電容的決定式得：C＝，可知電容C增大由題意，極板帶電量Q不變，根據(jù)電容的定義式得：C＝，可知板間電壓U減小，故靜電計(jì)指針張角變小，故AB錯(cuò)誤。C、將A板向上移動(dòng)一小段距離，即正對(duì)面積減小，根據(jù)C＝，可知電容C變小，因?yàn)闃O板帶電量Q不變，根據(jù)C＝，可知板間電壓U增大，故靜電計(jì)指針張角變大，故C正確。D、若取出a、b兩極板間的電介質(zhì)，即相當(dāng)于?減小，根據(jù)C＝，可知電容C變小，因?yàn)闃O板帶電量Q不變，根據(jù)C＝，可知板間電壓U增大，故靜電計(jì)指針張角變大，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電容器動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)，一是電量與電壓哪一個(gè)量不變，二是電容的兩個(gè)式子。30．（2021?長(zhǎng)安區(qū)一模）由鋅板與銅板構(gòu)成平行板電容器，其中鋅板與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和銅板都接地，現(xiàn)用頻率ν1的紫外線照射鋅板，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)最后穩(wěn)定在偏角θ0上，對(duì)應(yīng)電壓U0。假定已知偏轉(zhuǎn)角度θ與電勢(shì)差U成正比，以Q表示兩板帶的電荷量，E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。則下述過(guò)程中正確的是（）A．將兩板距離減小為原來(lái)的一半，則θ先減小后增大最后穩(wěn)定在θ0，Q增加 B．換用頻率ν2的紫外線繼續(xù)照射鋅板θ增大為2θ0后穩(wěn)定，則有h（ν2﹣ν1）＝U0e C．停止光照，將兩板距離增大為兩倍，則Q增大為2Q，θ增大為2θ0 D．停止光照，將兩板距離增大為兩倍，則θ增大為2θ0，E變大【分析】A、間距減小，導(dǎo)致電容變化，電壓變化，因光照電量增大，從而導(dǎo)致電壓回到遏止電壓；B、依據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系，從而列式求解；CD、停止光照，Q不變，E不變，兩板距離增大為兩倍，電壓增大為兩倍，即可判定?！窘獯稹拷猓篈、光照條件下，兩板距離減小電容增大，電壓降低，電荷量繼續(xù)積累，Q增大，E增大，一直到重新回到遏止電壓U0，故A正確；B、紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的電子打在銅板，兩板之間形成電場(chǎng)，隨著電場(chǎng)的增強(qiáng)，最后最大初動(dòng)能的光電子也不能打在銅板上，形成遏止電壓，即靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角θ0對(duì)應(yīng)電壓U0有：eU0＝Ek1＝hν1﹣W（W為鋅板逸出功），換用頻率ν2的紫外線繼續(xù)照射鋅板θ增大為2θ0穩(wěn)定，則對(duì)應(yīng)電壓2U0，有：2eU0＝Ek2＝hν2﹣W，聯(lián)立兩式得：h（ν2﹣ν1）＝eU0，故B正確；CD、停止光照，Q不變，E不變，兩板距離增大為兩倍，電壓增大為兩倍，即θ增大為2θ0，故CD錯(cuò)誤。故選：AB?！军c(diǎn)評(píng)】考查光電效應(yīng)現(xiàn)象，掌握光電效應(yīng)方程的內(nèi)容，理解最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系，注意有光照與無(wú)光照，導(dǎo)致電容器的電量是否變化是解題的關(guān)鍵。31．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示，兩塊相對(duì)平行金屬板M、N與電池相連，N板接地，在距兩板等遠(yuǎn)的P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，則（）A．若保持S接通，將M板下移一小段距離，M板的帶電量增加 B．若保持S接通，將M板下移一小段距離，P點(diǎn)的電勢(shì)升高 C．若將S接通后再斷開(kāi)，將N板下移一小段距離，兩板間場(chǎng)強(qiáng)增大 D．若將S接通后再斷開(kāi)，將N板下移一小段距離，點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能保持不變【分析】若保持S接通時(shí)，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E＝分析場(chǎng)強(qiáng)的變化，再分析其它參量的變化；將S接通后再斷開(kāi)，電容器的電量不變，通過(guò)E＝、U＝、C＝分析場(chǎng)強(qiáng)變化，再分析其它參量的變化?！窘獯稹拷猓篈、若保持S接通時(shí)，平行金屬板M、N間的電勢(shì)差U保持不變，將M板下移一小段距離，d減小，由C＝得，電容器的電容C變大，根據(jù)Q＝CU可得，電容器所帶電量增大，故A正確；B、由E＝可得，電場(chǎng)強(qiáng)度E變大，P點(diǎn)到N板距離不變，所以P點(diǎn)和N板（零電勢(shì)點(diǎn)）之間的電勢(shì)差絕對(duì)值變大，又因?yàn)镸N間電場(chǎng)方向由M指向N，且沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，所以P點(diǎn)電勢(shì)大于零，所以P點(diǎn)電勢(shì)升高，故B正確；CD、若將S接通后再斷開(kāi)，電容器所帶電量不變，由E＝、U＝、C＝聯(lián)立解得：E＝，將N板下移一小段距離，兩邊間場(chǎng)強(qiáng)不變，故C錯(cuò)誤；P點(diǎn)到N板距離變大，根據(jù)U＝Ed，P點(diǎn)和N板（零電勢(shì)點(diǎn)）之間的電勢(shì)差絕對(duì)值變大，又P點(diǎn)電勢(shì)大于零，所以P點(diǎn)電勢(shì)升高，固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選：AB。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電容器的動(dòng)態(tài)分析，解決此題的關(guān)鍵是抓住變化過(guò)程的不變量。32．（2020秋?紅花崗區(qū)校級(jí)期末）如圖，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，兩板間電壓為U，板間距離為d，上極板與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板正中間P點(diǎn)有一個(gè)靜止的帶電油滴，所帶電荷量絕對(duì)值為q，下列說(shuō)法正確的是（）A．油滴帶負(fù)電 B．油滴質(zhì)量大小為 C．若僅將上極板向左平移一小段距離，則靜電計(jì)指針張角變大 D．若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則油滴的電勢(shì)能增大【分析】根據(jù)重力和電場(chǎng)力平衡判斷電場(chǎng)力的方向，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向判斷粒子的電性；上極板下移板間距減小，根據(jù)電容的決定式和電容的定義式判斷兩個(gè)極板間電壓的變化，從而判斷靜電計(jì)指針的變化，用電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化?！窘獯稹拷猓篈、油滴受重力和電場(chǎng)力平衡，所以電場(chǎng)力豎直向上，上極板帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，故油滴帶負(fù)電，故A正確；B、油滴所受重力和電場(chǎng)力平衡：mg＝Eq勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝，解得m＝，故B正確；C、若僅將上極板向左平移一小段距離，兩個(gè)極板間正對(duì)面積減少，根據(jù)電容的決定式；可知電容C變小，再根據(jù)電容的定義式：兩個(gè)極板的電量不變，電容減小，電壓變大，靜電計(jì)指針偏角變大，故C正確；D、下極板和油滴間的距離不變，所以油滴對(duì)下極板不做功，上極板帶正電，油滴帶負(fù)電，上極板受油滴的力向下，上極板向下移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力對(duì)極板做正功，故電勢(shì)能減小，故油滴和極板間的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤；故選：ABC?！军c(diǎn)評(píng)】電容的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的定義式和決定式，靜電計(jì)指針偏角的大小由兩個(gè)極板間的電壓決定。33．（2021?五華區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，上極板帶正電，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持上極板不動(dòng)，將下極板在豎直方向移動(dòng)一小段距離后，發(fā)現(xiàn)θ減小，則（）A．極板上移 B．E可能增大 C．P點(diǎn)電勢(shì)增大 D．Ep可能增大【分析】電容器充電后斷開(kāi)電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計(jì)指針夾角的變化；根據(jù)U＝Ed分析電場(chǎng)強(qiáng)度的變化；根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)差之間的關(guān)系可分析P點(diǎn)電勢(shì)，再由電勢(shì)分析電勢(shì)能的變化?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)θ減小，說(shuō)明電容器兩極板的電壓減小，根據(jù)電容的定義式C＝，電荷量不變，所以電容增大，根據(jù)C＝可知，板間距離減小，當(dāng)下極板上移即可滿足，故A正確；B、由E＝＝＝可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E與極板間距無(wú)關(guān)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)φP＝UP0＝EdP0，結(jié)合A選項(xiàng)，即下極板上移dP0減小，且電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以φP減小，故C錯(cuò)誤；D、依據(jù)EP＝qφP，由于電性未知，EP可能減小，也可能增大，故D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式和定義式；同時(shí)注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如本題中可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開(kāi)電源時(shí)，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變。三．填空題（共7小題）34．（2020秋?肥東縣校級(jí)期末）如圖1示電路，電源直流電壓9V，先使開(kāi)關(guān)S與1端相連，稍后將開(kāi)關(guān)S擲向2端，讓電容器通過(guò)電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，顯示出的電流隨時(shí)間變化的I﹣t曲線如圖2所示，則電容器全部釋放的電量大約為3.6×10﹣3C，該電容器的電容大約是4.0×10﹣4F（均保留兩位有效數(shù)字）?！痉治觥客ㄟ^(guò)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)，求出一個(gè)格子對(duì)應(yīng)的電量，再結(jié)合圖象所包含的面積，算出多少個(gè)格子，從而即可求解；根據(jù)電容器的電容C＝可知，結(jié)合電量與電勢(shì)差，即可求解．【解答】解：根據(jù)圖象的含義，因Q＝It，所以圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器的放電量；根據(jù)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)可知，一個(gè)格子表示的電量為q0＝0.2×0.2×10﹣3C＝0.04×10﹣3C，由大于半格算一個(gè)，小于半格舍去，因此圖象所包含的格子個(gè)數(shù)為90，所以釋放的電荷量是q＝0.04×10﹣3×90C＝3.6×10﹣3C；根據(jù)電容器的電容C＝可知，C＝F＝4.0×10﹣4F。故答案為：3.6×10﹣3；（3.2×10﹣3～3.8×10﹣3）；4.0×10﹣4；（3.2×10﹣4～4.2×10﹣4）?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查涉及電容的計(jì)算，知道I﹣t圖象的含義，知道如何通過(guò)圖象求電量，掌握電容器的電容公式。35．（2020秋?豐臺(tái)區(qū)期中）如圖所示，平行金屬板通過(guò)一開(kāi)關(guān)與電池相連，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)板間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若保持開(kāi)關(guān)閉合，將兩板拉開(kāi)一定距離，則粒子將向下運(yùn)動(dòng)；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將兩板拉開(kāi)一定距離，則粒子將靜止不動(dòng)（選填“靜止不動(dòng)”、“向上運(yùn)動(dòng)”或“向下運(yùn)動(dòng)”）。【分析】保持開(kāi)關(guān)閉合，電容器與電池一直相連，兩極板間的電壓不變。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電容器所帶的電荷量不變，再通過(guò)平行板電容器決定式、定義式及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式分析電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，判斷粒子所受電場(chǎng)力的變化，即可判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況?！窘獯稹拷猓罕３珠_(kāi)關(guān)閉合，電容器與電池一直相連，兩極板間的電壓U不變。將兩板拉開(kāi)一定距離，板間距離d增大，由E＝知板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，則粒子向下運(yùn)動(dòng)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電容器所帶的電荷量Q不變，將兩板拉開(kāi)一定距離，板間距離d增大，由C＝、C＝、E＝得E＝，知板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，粒子受到的電場(chǎng)力不變，則粒子將靜止不動(dòng)。故答案為：向下運(yùn)動(dòng)，靜止不動(dòng)?！军c(diǎn)評(píng)】本題需掌握平行板電容器動(dòng)態(tài)變化兩類題型：1、平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，電容器所帶的電荷量不變，2、平行板電容器與電源保持連接，電容器兩極板間電壓不變。36．（2020秋?郫都區(qū)期中）如圖所示，是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化，來(lái)檢驗(yàn)液面高低的儀器原理圖（這種儀器的優(yōu)點(diǎn)是將非電荷的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，使測(cè)量自動(dòng)化）．容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個(gè)電極，中間的芯柱是電容器的另一個(gè)電極，芯柱外面套有絕緣管（塑料或橡皮）作為電介質(zhì)．電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上．指示器顯示的是電容的大小，從電容的大小就可以知道容器中液面位置的高低．如圖指示器顯示出電容增大了，則可判斷液面升高（填“升高”或“降低”）【分析】由圖可知電容器的構(gòu)造，再由平行板電容器的決定式C＝進(jìn)行分析即可．【解答】解：由圖可知，液體與芯柱構(gòu)成了電容器，由圖可知，兩板間距離不變；液面變化時(shí)兩極板的正對(duì)面積發(fā)生變化，則由C＝可知，當(dāng)電容增大時(shí)只能是正對(duì)面積S增大，可知液面升高；故答案為：升高【點(diǎn)評(píng)】本題考查平行板電容器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，注意由題意找出我們常見(jiàn)的模型再時(shí)行分析．37．（2020春?聊城期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”，將開(kāi)關(guān)S打到1，電容器將充電（填“充電“或“放電”）；再將開(kāi)關(guān)S打到2，通過(guò)電流表的電流方向向左（填“向左”或“向右”）。【分析】當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1相連，電容器處于充電狀態(tài)，由電源的正負(fù)極來(lái)判定電容器的極板正負(fù)極，當(dāng)充電完畢時(shí)，電路中沒(méi)有電流；當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與2相連時(shí)，電容器處于放電狀態(tài)，由極板的正負(fù)來(lái)判定電流方向，從而即可求解。【解答】解：實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路圖“觀察電容器的充放電現(xiàn)象”，將開(kāi)關(guān)S打到1，電容器處于充電狀態(tài)，上極板與電源的正極相接，則上極板帶正電，再將S打到2，電容器放電，正電荷向左定向移動(dòng)，所以通過(guò)電流表的電流方向向左。故答案為：充電；向左?！军c(diǎn)評(píng)】考查電容器的充電與放