10.4 电容器的电容（练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第4节 电容器的电容 1．电路图中定值电阻是下列电路元器件中的（　　） A． B． C． D． 2．电容的单位符号是F，若用国际单位制基本单位的符号来表示“F”，下列表示正确的是（　　） A．C/V B．A·s/V C． D． 3．一个电容器的规格是“100μF、25V”，对这两个数据的理解正确的是（　　） A．这个电容器加上25V电压时，电容才是100μF B．这个电容器最大电容是100μF，当带电荷量较小时，电容小于100μF C．这个电容器所加电压等于25V时，电容器就会损坏 D．这个电容器所加电压可以低于25V，但电容不变，总是100μF 4．关于电容器的电容，下列说法正确的是 （  ） A．电容器带的电荷量越多，其电容越大 B．电容器两板间电压越低，其电容越小 C．电容器不带电时，其电容为0 D．电容器的电容只由它本身特性决定 5．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（    ） A．按键的过程中，电容器的电容减小 B．按键的过程中，电容器的电量减小 C．按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D．欲使传感器有感应，按键需至少按下 6．电阻器、电容器、小灯泡和开关是常用的电学元件。如图所示的电路图中，符号“C”表示的元件是（　　） A．电阻器 B．电容器 C．小灯泡 D．开关 电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征，可用如图所示的电路对电容器进行充电。 7．在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变 C．电容器两极间的电压保持不变 D．电容器两极间的电压逐渐减小 8．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（　　） A． B． C． D． 9．如图两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地，在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（　　）    A．仅将M板向右平移 B．仅将M板向上平移 C．仅在M、N之间插入一本书 D．将极板N接地 10．如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，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．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大 B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势将下降 C．保持开关S闭合，A板竖直下移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右 D．开关S断开，A板竖直下移一小段距离，带电油滴向下运动 11．图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中（　　） A．膜片与极板间的电容增大 B．极板所带电荷量增大 C．膜片与极板间的电场强度增大 D．电阻R中有向上的电流 12．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时间较短，根据放电时间的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据题中信息，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少 C．在峪处形成的电容器放电时间较短 D．潮湿的手指头对指纹识别没有影响 13．下列有关电容器的表述正确的是（　　）    A．图甲S接1电容器充电，充电过程中通过电流表的电流大小不变 B．图乙S由接1改为接2，电容器放电，放电时通过电流表的电流方向为从左到右 C．图丙为可变电容器，它是通过改变两极板之间的正对面积来改变电容大小的 D．图丁中的“400V，68μF”，说明该电容器只有两端加上400V的电压时电容才为68μF 14．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过 R放电。传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）先使开关 S 与1 端相连。电源向电容器充电。这个过程很快完成。充满电的电容器上极板带 电。 （2）然后把开关 K掷向2端。电容器通过电阻 R放电。电流传感器（相当于电流表）将电流信息传入计算机，经处理后得到电流随时间变化的I-t图如图乙所示；电容器放电时的电流逐渐 （填“增大”或“减小”），放电时流过R的电流方向 （填“从左向右”或者“从右向左”）。 15．电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差随电荷量q的变化图像都相同。 （1）请在图1中画出图像 。类比直线运动中由图像求位移的方法，当两极间电压为U时，电容器所储存的电能Ep= 。 （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的的参数对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图3中① ②所示。 ① ②两条曲线不同是 （选填E或R）的改变造成的。 16．如图所示，一对面积较大的平行板电容器AB水平放置，A板带正电荷，B板接地，P为两板中点，再使A、B分别以中心点O、Oʹ为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，下列结论正确的是（　　） A．电容器AB的电容不变 B．两板间电场强度变大 C．两板间的P点电势增大 D．两板间的P点电势降低 17．如图所示，两平行的带电金属板A、B竖直放置，B极板接地。两板间有一质量为m的带电小球，小球用绝缘的细线悬挂于O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为。现将极板A向左平移到虚线位置处，则（    ）    A．不变 B．减小 C．小球所在位置的电势减小 D．小球的电势能增加 18．（多选）电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压稳定，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照留存。则红灯亮时（　　） A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C．增大电阻R值，可以使电容器稳定时的带电量减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存 19．（多选）直流电源、滑动变阻器R、定值电阻以及平行板电容器C连接成如图的电路．图中C的下极板接地，开始时C不带电．现闭合开关,调节滑动变阻器的滑片，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是（    ） A．保持两开关闭合，R的滑片上滑时，中电流向右 B．保持两开关闭合，R的滑片下滑时，油滴向上运动 C．断开，C的下极板下移时，P点的电势升高 D．断开，C的下极板下移时，油滴的电势能增大 20．在“观察电容器的充、放电现象”实验中： （a）甲同学观察图1的电容器，电容器外壳上面标明的“10V”的含义是 。 A．电容器的额定电压为10V B．电容器的击穿电压为10V C．电容器在10V电压下才正常工作 （b）乙同学的实验电路图如图甲，电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，电流传感器，C为电容器。乙同学先使S与“1”端相连，稳定后，将S与“2”端相连，直至电流表示数为0，如图乙记录了该过程中的通过电容器的电流随时间的变化情况，已知图线与时间轴围成的面积表示电荷量。 （1）当开关S接到“2”时，电容器处于 过程（选填“充电”或者“放电”）； （2）乙图中阴影部分的面积 （选填“＞”“＜”或“＝”）。 21．（2017·海南·高考真题）如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是 A．F逐渐减小，T逐渐减小 B．F逐渐增大，T逐渐减小 C．F逐渐减小，T逐渐增大 D．F逐渐增大，T逐渐增大 22．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（　　） A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小 23．（2022·湖北·高考真题）密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（　　） A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r 24．（2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A．材料竖直方向尺度减小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电场强度变大 D．电容器电容变大 25．（2019·北京·高考真题）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同． （1）请在图1中画出上述u–q图像 ( )．类比直线运动中由v–t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep ． （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）．通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示． a．①②两条曲线不同是 （选填E或R）的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电．依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径． （3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加．请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）． “恒流源” （2）中电源 电源两端电压 通过电源的电流 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 电容器的电容 1．电路图中定值电阻是下列电路元器件中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．该元件为电解电容，故A错误； B．该元件为线圈，故B错误； C．该元件为陶瓷介电容器，故C错误； D．该元件为定值电阻，故D正确。 故选D。 2．电容的单位符号是F，若用国际单位制基本单位的符号来表示“F”，下列表示正确的是（　　） A．C/V B．A·s/V C． D． 【答案】D 【详解】根据 电容的单位符号为 故选D。 3．一个电容器的规格是“100μF、25V”，对这两个数据的理解正确的是（　　） A．这个电容器加上25V电压时，电容才是100μF B．这个电容器最大电容是100μF，当带电荷量较小时，电容小于100μF C．这个电容器所加电压等于25V时，电容器就会损坏 D．这个电容器所加电压可以低于25V，但电容不变，总是100μF 【答案】D 【详解】ABD．电容器的决定式 说明电容的大小与两板的正对面积、介电常数成正比，与两板间的距离成反比，与所加电压、所带电荷量无关，故AB错误，D正确； C．25V是电容器的耐压值，即电容器上所加电压的最大值，所以这个电容器上加的电压为25V，电容器不会损坏，故C错误。 故选D。 4．关于电容器的电容，下列说法正确的是 （  ） A．电容器带的电荷量越多，其电容越大 B．电容器两板间电压越低，其电容越小 C．电容器不带电时，其电容为0 D．电容器的电容只由它本身特性决定 【答案】D 【详解】A、B项：电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，故A、B错误； C项：根据 ，电容器的电容只由它本身特性决定，当不带电时，仍存在电容．故C错误，D正确． 点晴：解决本题的关键掌握电容的决定式：，知道电容与两极板的距离、正对面积有关，与所带的电量及两端的电势差无关． 5．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40％时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（    ） A．按键的过程中，电容器的电容减小 B．按键的过程中，电容器的电量减小 C．按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b D．欲使传感器有感应，按键需至少按下 【答案】D 【详解】A．根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，C增大，故A错误； BC．因C增大，U不变，根据得Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故BC错误； D．按键过程，正对面积，介电常数不变，间距d减小，令按键至少按下距离为传感器会响应，则有 联立解得 故D正确。 故选D。 6．电阻器、电容器、小灯泡和开关是常用的电学元件。如图所示的电路图中，符号“C”表示的元件是（　　） A．电阻器 B．电容器 C．小灯泡 D．开关 【答案】B 【详解】如图所示电路图中，符号“C”表示的元件有两块平行金属板，能够容纳电荷，表示电容器。 故选B。 电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征，可用如图所示的电路对电容器进行充电。 7．在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变 C．电容器两极间的电压保持不变 D．电容器两极间的电压逐渐减小 8．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】7．A 8．B 【解析】7．AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，故A正确，B错误； CD．根据电容的定义式变形可知，电容器两极间的电压为 则在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，而电容器的电容只与电容器本身有关，则电荷量增大时，电容不变，则电压U逐渐增大，故CD错误。 故选A。 8．因为电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系为 而电容器电容与所带电荷量及极板间电压均无关，可见，电压U与所带电荷量Q成正比，即电压U与所带电荷量Q的图像为一条过原点的倾斜直线。 故选B。 9．如图两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地，在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（　　）    A．仅将M板向右平移 B．仅将M板向上平移 C．仅在M、N之间插入一本书 D．将极板N接地 【答案】B 【详解】ABC．仅将M板向上平移，两极板正对面积减小，根据 电容器减小，而电容器的电荷量不变，由 可知，极板间的电压增大，静电计指针张角变大；同理，将M板向右平移，板间距离减小，电容器增大，而电容器的电荷量不变，故板间电压减小，静电计指针张角变小；仅在M、N之间插入一本书，介电常数增大，电容增大，而电容器的电荷量不变，故板间电压减小，静电计指针张角变小，故AC错误，B正确； D．电容器两极板都接地，两板电荷中和，最后两板之间无电势，故静电计张角变小，故D错误。 故选B。 10．如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，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．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大 B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势将下降 C．保持开关S闭合，A板竖直下移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右 D．开关S断开，A板竖直下移一小段距离，带电油滴向下运动 【答案】C 【详解】A．根据，保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容减小，故A错误 B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，根据 可知电场强度减小，根据 U=Ed 可知，P点与下极板的距离不变，但E减小，故P点与下极板的电势差减小，下极板带正电，故P点的电势升高，故B错误； C．保持开关S闭合，A板竖直下移一小段距离过程中，根据，保持开关S闭合，容器的电容增大，根据 Q=CU 可知，电荷量增大，电容器充电，电流计中电流方向向右，故C正确； D．开关S先闭合后断开，则电荷量Q不变，A板竖直上移一小段距离，电场强度 恒定不变，故带电油滴静止不动，故D错误。 故选C。 11．图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中（　　） A．膜片与极板间的电容增大 B．极板所带电荷量增大 C．膜片与极板间的电场强度增大 D．电阻R中有向上的电流 【答案】D 【详解】A．膜片与极板距离增大，根据电容决定式 可知膜片与极板间的电容减小，故A错误； BD．根据电容定义式 由于电容减小，电压不变，则极板所带电荷量减小，因此电容器要通过电阻R放电，电阻R中有向上的电流，故B错误，D正确； C．根据场强公式 由于膜片与极板距离增大，电压不变，膜片与极板间的电场强度减小，故C错误。 故选D。 12．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时间较短，根据放电时间的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据题中信息，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少 C．在峪处形成的电容器放电时间较短 D．潮湿的手指头对指纹识别没有影响 【答案】C 【详解】A．根据电容的计算公式 可得，极板与指纹峪（凹下部分）的距离d大，构成电容器的电容小。故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量较少，在放电过程中放电时间较短，反之，在嵴处形成的电容器电容大，带电荷量多，放电时间较长。故B错误；C正确； D．潮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。故D错误。 故选C。 13．下列有关电容器的表述正确的是（　　）    A．图甲S接1电容器充电，充电过程中通过电流表的电流大小不变 B．图乙S由接1改为接2，电容器放电，放电时通过电流表的电流方向为从左到右 C．图丙为可变电容器，它是通过改变两极板之间的正对面积来改变电容大小的 D．图丁中的“400V，68μF”，说明该电容器只有两端加上400V的电压时电容才为68μF 【答案】C 【详解】A．图甲中，开关接1，则电容器充电，在充电过程中，通过电流表的电流逐渐减小，故A项错误； B．图乙中，开光从1到2，电容器开始放电，由充电过程可知，上极板带正电，所以放电时通过电流表的电流方向为从右到左，故B项错误； C．图丙为可变电容器，它是通过改变两极板之间的正对面积来改变电容大小的，故C项正确； D．图丁中的电容器标有“400V，68μF”字样，说明该电容器两端电压的最大值为400V，而其电容总是为68μF，故D项错误。 故选C。 14．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过 R放电。传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）先使开关 S 与1 端相连。电源向电容器充电。这个过程很快完成。充满电的电容器上极板带 电。 （2）然后把开关 K掷向2端。电容器通过电阻 R放电。电流传感器（相当于电流表）将电流信息传入计算机，经处理后得到电流随时间变化的I-t图如图乙所示；电容器放电时的电流逐渐 （填“增大”或“减小”），放电时流过R的电流方向 （填“从左向右”或者“从右向左”）。 【答案】 正 减小 从右向左 【详解】(1)[1]电容器上极板与电源正极相连，充满电的电容器上极板带正电。 (2)[2][3] 通过图像可知，电容器放电时的电流逐渐减小，放电时流过R的电流方向从正极板流向负极板，即从右向左。 15．电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差随电荷量q的变化图像都相同。 （1）请在图1中画出图像 。类比直线运动中由图像求位移的方法，当两极间电压为U时，电容器所储存的电能Ep= 。 （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的的参数对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图3中① ②所示。 ① ②两条曲线不同是 （选填E或R）的改变造成的。 【答案】 见解析 / R 【详解】（1）[1]根据电容的定义式 得 可知电压与电量为正比例关系，所以图像如下图所示 [2]根据图像的性质，图像与轴围成的面积表示电能，可得 （2）[3]电源电阻不计，当电容器充满电后，电容器两端电压等于电源电动势。由图可知，充电时间不同，而最大电量相等，说明图象不同的原因是电阻R的改变造成的。 16．如图所示，一对面积较大的平行板电容器AB水平放置，A板带正电荷，B板接地，P为两板中点，再使A、B分别以中心点O、Oʹ为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，下列结论正确的是（　　） A．电容器AB的电容不变 B．两板间电场强度变大 C．两板间的P点电势增大 D．两板间的P点电势降低 【答案】D 【详解】A．根据题意，两极板在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，正对面积影响较小可忽略，两极板间的距离d减小，根据电容的决定式和定义式 ， 由此可知，d减小，C增大，故A错误； B．根据公式 可知，两板间电场强度不变，故B错误； CD．由图可知，P与B板间的距离减小，由于电容器内部电场强度不变，所以P与B板间的电势差减小，B板接地，其电势为零，所以P点电势降低，故C错误，D正确。 故选D。 17．如图所示，两平行的带电金属板A、B竖直放置，B极板接地。两板间有一质量为m的带电小球，小球用绝缘的细线悬挂于O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为。现将极板A向左平移到虚线位置处，则（    ）    A．不变 B．减小 C．小球所在位置的电势减小 D．小球的电势能增加 【答案】A 【详解】命题透析  本题以带电小球在平行板电容器中的平衡为背景，考查动态电容器的分析，意在考查学生综合应用知识解决问题的能力。 AB．由 ，， 知，因为极板带电量不变，将极板A向左平移到线位置的过程中，两极板间的电场强度E不变，小球受力不变，不变，选项A正确B错误； CD．设小球静止时，离B极板的距离，小球所在位置的电势 不变，小球的电势能 不变，选项CD错误。 故选A。 18．（多选）电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压稳定，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照留存。则红灯亮时（　　） A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C．增大电阻R值，可以使电容器稳定时的带电量减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存 【答案】BD 【详解】A．车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误； B．由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小；因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故B正确， C．电阻R的作用是为了保护电路，防止电流过大而损坏压电薄膜传感器，阻值大小对电容器的电容大小没有影响，从而对电容器稳定时的带电量没有影响，故C错误； D．若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照，故D正确。 故选BD。 19．（多选）直流电源、滑动变阻器R、定值电阻以及平行板电容器C连接成如图的电路．图中C的下极板接地，开始时C不带电．现闭合开关,调节滑动变阻器的滑片，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是（    ） A．保持两开关闭合，R的滑片上滑时，中电流向右 B．保持两开关闭合，R的滑片下滑时，油滴向上运动 C．断开，C的下极板下移时，P点的电势升高 D．断开，C的下极板下移时，油滴的电势能增大 【答案】AC 【详解】A．保持两开关闭合，R的滑片上滑时，滑动变阻器的阻值变大，电容器两端的电压增大，根据，电容器处于充电状态，则R0中电流向右，故A正确； B．保持两开关闭合，R的滑片下滑时，滑动变阻器的阻值变小，电容器两端的电压减小，根据，电场强度减小，则油滴受到向上的电场力减小，油滴向下运动，故B错误； CD．断开，电容器两极板之间电荷量保持不变，根据 ， ， 得 C的下极板下移时，两极板间的场强保持不变，根据 则C的下极板下移时，P点的电势升高，因电场方向向下而电场力向上，因此粒子带负电，电势能降低，故CD正确； 故选AC。 20．在“观察电容器的充、放电现象”实验中： （a）甲同学观察图1的电容器，电容器外壳上面标明的“10V”的含义是 。 A．电容器的额定电压为10V B．电容器的击穿电压为10V C．电容器在10V电压下才正常工作 （b）乙同学的实验电路图如图甲，电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，电流传感器，C为电容器。乙同学先使S与“1”端相连，稳定后，将S与“2”端相连，直至电流表示数为0，如图乙记录了该过程中的通过电容器的电流随时间的变化情况，已知图线与时间轴围成的面积表示电荷量。 （1）当开关S接到“2”时，电容器处于 过程（选填“充电”或者“放电”）； （2）乙图中阴影部分的面积 （选填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】 A 放电 ＝ 【详解】（a）[1]电容器外壳上面标明的10V表示的是额定电压，故选A； （b）（1）[2]当开关S接到“2”时，电容器充当电源，电容器处于放电状态； [3]已知图线与时间轴围成的面积表示电荷量，充电前，电容器的电荷量为零，放电完成后，电容器的电荷量为零，可知电容器充电量等于放电量，故乙图中阴影部分的面积 21．（2017·海南·高考真题）如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是 A．F逐渐减小，T逐渐减小 B．F逐渐增大，T逐渐减小 C．F逐渐减小，T逐渐增大 D．F逐渐增大，T逐渐增大 【答案】A 【详解】电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，由可知，电场强度减小，电场力减小，小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用，受力如图所示，根据力的合成法得： 由于重力不变，电场力减小，故拉力减小； A.逐渐减小，逐渐减小与分析相符，故A正确； B.逐渐增大，逐渐减小与分析不符，故B错误； C.逐渐减小，逐渐增大与分析不符，故C错误； D.逐渐增大，逐渐增大与分析不符，故D错误． 22．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（　　） A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小 【答案】C 【详解】A．由平行板电容器电容的决定式可得，d减小，C增大，故A错误； B．电容器所带电荷量Q不变，C增大，由可得，U变小，故B错误； CD．由匀强电场的场强与电势差关系公式可得 E与d无关，E不变，故C正确，D错误。 故选C。 23．（2022·湖北·高考真题）密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（　　） A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r 【答案】D 【详解】初始状态下，液滴处于静止状态时，满足 即 AB．当电势差调整为2U时，若液滴的半径不变，则满足 可得 AB错误； CD．当电势差调整为2U时，若液滴的半径变为2r时，则满足 可得 C错误，D正确。 故选D。 24．（2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A．材料竖直方向尺度减小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电场强度变大 D．电容器电容变大 【答案】A 【详解】BCD．根据电容的决定式可知，根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少，极板间距增大，电容减小，极板之间形成匀强电场，根据可知极板间电场强度减小，BCD错误； A．极板间距增大，材料竖直方向尺度减小，A正确； 故选A。 25．（2019·北京·高考真题）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同． （1）请在图1中画出上述u–q图像 ( )．类比直线运动中由v–t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep ． （2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）．通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示． a．①②两条曲线不同是 （选填E或R）的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电．依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径． （3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加．请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）． “恒流源” （2）中电源 电源两端电压 通过电源的电流 【答案】 R 要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可 增大 不变 不变 减小 【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答 (1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图： 由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以； (2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的； b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可； (3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小． 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$