第2.4讲 电容-2022-2023学年高二物理链接教材精准变式练（人教版2019必修第三册）

( 本资料涵盖习题类型： 教材同步课后练习 电容器带电及电流问题 电容器变化常见两类问题 )第2.4讲 电容 【教材习题】P43，“练习与应用”第2题 解析： A、 错误。电容器的电容C只跟自身结构有关，与外在的Q和U无关，所以C不随Q和U的变化而变化,故BD正确。 C、正确。对于电容器而言，加载在电容器上的Q会随着电压U的增加而增加，且成正比关系。 [链接知识]电容器 [方法、规律]1、电容器的电容C只由自身结构决定，决定式 2、电容器的电容大小可以用定义式计算C=Q/U，但不能决定C的大小，所以Q和U是成正比变化的。 【教材习题】P43，“练习与应用”第3题 解析：C=Q/U= 当电压降低到2V时，电容不变，所带电量Q=C=C [链接知识]电容 ( 精准变式题 ) 【变式1】（多选）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C=Q/U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. 【变式2】如图所示的实验装置中，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稍向上移动一点，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（   ） 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 【答案】D 【解析】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C=Q/U可知，电容器极板间电压变大。故D正确。 【变式3】（多选）如图所示，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 B R ) 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B D．通过电阻R的电流方向为B到A 【答案】 BC 【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C=εS/4πkd知，C减小，因电压不变，由C=Q/U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。 【变式4】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（ ） A．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 【答案】AD 【解析】A、保持U不变，将d变为原来的两倍，根据公式E=U/d，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，E=U/d，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C=Q/U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C=Q/U知，U变为原来的一般，再由E=U/d可知，则E变为原来的一半，故D正确。 ( 教材知识链接 ) 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，叫做电容器的电容，用符号C表示。 表达式为C=Q/U。 但是电容器的电容决定式是C=εS/4πkd。 定义式：C=Q/U，适用于任何电容器； 决定式；C=εS/4πkd，仅适用于平行板电容器。 注意：电荷量Q指的是一块板所带的电量，正负板各带Q的电量。 2、 平行板电容器变化题型 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。 电容器的S、d的变化导致C随之变化。由于U不变，C的变化导致电容器的Q随之变化。而场强E=U/d，也会变化。 如：d↑→C↓→Q↓→E↓