专题18 电容器模型-【鼎力高考】2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练 专题18 电容器模型 特训目标 特训内容 目标1 高考真题（1T—4T） 目标2 电场中的电容器模型（5T—8T） 目标3 电路中的电容器模型（9T—12T） 目标4 磁场中的电容器模型（13T—16T） 【特训典例】 1、 高考真题 1．如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（   ）    A．CE B． C． D． 2．利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（　　） A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B．充电过程中，电压表的示数逐渐增大后趋于稳定 C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 3．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 4．某同学用图（a）所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有：电源、电压传感器、电解电容器C（，），定值电阻R（阻值）、开关S、导线若干。 （1）电解电容器有正、负电极的区别。根据图（a），将图（b）中的实物连线补充完整 ；    （2）设置电源，让电源输出图（c）所示的矩形波，该矩形波的频率为 ；    （3）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压随时间周期性变化，结果如图（d）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于 状态（填“充电”或“放电”）在 点时（填“A”或“B”），通过电阻R的电流更大； （4）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压与频率f关系图像，如图（e）所示。当时电容器所带电荷量的最大值 C（结果保留两位有效数字）；    （5）根据实验结果可知，电容器在充放电过程中，其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变，而后随着频率的增大逐渐减小。 2、 电场中的电容器模型 5．如图所示， 当K1、K2均闭合时， 一质量为m、带电荷量为q的液滴， 静止在电容器的两平行金属板AB间， 现保持 K1闭合， 将K2断开， 然后将B板向下平移一段距离， 则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容变小 B．A板的电势比电路中Q点的电势高 C．液滴将向上运动 D．液滴的电势能增大 6．如图所示，平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地在，初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．将极板A向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大 B．将极板B向上平移后，油滴在P点的电势能Ep减小 C．将极板A向上平移后，带电油滴静止不动 D．将极板B向下平移后，极板B的电势降低 7．电容式传感器以其优越的性能在汽车中有着广泛的应用，某物理兴趣小组研究一电容传感器的性能，图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，E为电动势恒定的电源（内阻忽略不计），R为阻值可调的电阻，C为电容器，将单刀双挪开关S分别拨到a、b，得到充、放电过程电路中的电流I与时间t的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．开关接a时，电容器充电，上极板带正电，且电荷量逐渐增大 B．开关接a后的短暂过程中，有电子从下极板穿过虚线到达上极板 C．仅增大电阻R的阻值，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变大 D．仅将电容器上下极板水平错开些，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变小 8．如图所示为某款手机内部加速度传感器的俯视图， M、N为电容器的两极板，M板固定在手机上， N板通过两完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开，M、N间距离为d0， 电压传感器示数为，已知弹簧的劲度系数为 k， N板质量为 m，不计摩擦， 当手机在水平面内以加速度 a 沿 NM 方向运动时（　　） A．电容器的电容变大 B．M、N板间的电场强度不变 C．电压传感器示数为 D．电压传感器示数