专题10 电容（期末专项训练）高二物理上学期鲁科版

专题10 电容 题型1电容的定义式与充放电 题型4电容的决定式（综合） 题型2电容的决定式（电压不变） 题型5电容实验题 题型3电容的决定式（电荷量不变） 题型6 电路中的电容 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 电容的定义式与充放电（共10小题） 1．(25-26高二上·上海建平中学·期中)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是（    ） A．电容器两极板上的电压超过击穿电压，电介质将变成导体 B．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷 C．某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大 D．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 【答案】AB 【详解】A．当电容器两极板上的电压超过击穿电压时，电介质会因电场强度过大而被击穿，导致绝缘性能丧失并转变为导体，故A正确； B．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷，故B正确； C．电容与带电荷量及电压无关，故C错误； D．电容器所带的电荷量是指单个极板所带电荷量的绝对值，故D错误。 故选AB。 2．下列关于电容器的叙述正确的是（　　） A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关 B．电容器所带的电量是指每个极板所带电量的代数和 C．不是所有的绝缘物质都能作为电介质 D．电容器带电时，两个极板只有一个极板上有电荷 【答案】A 【详解】A．电容器是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，故A正确； B．电容器所带的电荷量是指任一极板电荷量的绝对值，故B错误； C．所有绝缘物质均可作为电介质，只是性能（如介电常数、耐压能力）不同，故C错误； D．电容器带电时，两极板分别带等量异种电荷，故D错误。 故选A。 3．某一电容器的标示是“400 V　22 μF”（如图），则下列说法中正确的是（　　） A．该电容器可在400 V以下电压时正常工作 B．该电容器只能在400 V电压时正常工作 C．电压是220 V时，电容是11 μF D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 【答案】A 【详解】ABC．400V是电容器允许的最高电压，是电容器的电容，电容与电压高低无关，A正确，BC错误； D．由于电解电容器存在极性，在使用时必须注意正负极的正确接法，否则不仅电容器发挥不了作用，故D错误。 故选A。 4．(25-26高二上·福建福州第三中学·期中)全球首创超级电容储能式现代电车在中国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的数十秒可充满电并持续行驶，刹车和下坡时可把部分动能转化为电能回收储存再使用。如图所示的电车使用的是规格为“36 V；12000 F”的电容器，下列说法正确的是（　　） A．电容器充电的同时，也在充入能量 B．该电容器一旦充电，电压将保持36 V不变 C．该电容器充电后的电荷量不可超过12000 C D．电容器放电时，随电荷量减小，电量与电压的比值也会不断减小 【答案】A 【详解】A．电容器是储能元件，因此，电容器通过其充放电过程，实现了对能量的吸收和释放，故A正确； B．在电容器充电时，电容器的电容与电荷量和电压无关，电容不变。电容器所带电荷量逐渐减大，电压逐渐增大直至，故B错误； C．该电容器可容纳的电荷量 故C错误； D．在电容器放电时，电容器所带电荷量逐渐减小，电压逐渐减小。电量与电压的比值为电容，电容器的电容与电荷量和电压无关，故电量与电压的比值不变，故D错误。 故选A。 5．(25-26高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)如图为某次心脏除颤治疗情景，所用除颤器的电容器电容为25µF，充电至2.0kV，在5ms时间内完成放电，则（　　） A．电容器充满电时电量为0.1C B．放电过程通过人体的最大电流为10A C．放电结束电容器电容减为0 D．其他条件不变，人体电阻越大，放电时间越长 【答案】D 【详解】A．电容器充满电时电量为，故A错误； B．放电过程通过人体的平均电流为 所以最大电流应大于10A，故B错误； C．放电结束电容器电容仍为25µF，故C错误； D．其他条件不变，人体电阻越大，放电电流越小，但电荷量不变，根据可知，放电时间越长，故D正确。 故选D。 6．电容器充放电的电路图如图甲所示，已知电容为的电容器的最大带电量为，板间的最大电场强度大小为，且电容器两极板之间的电场可看作匀强电场。电容器储存电能的表达式为，画出电容器两板间的电压与带电量之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．两极板的间距为 B．图乙中与关系图像的斜率为 C．电容器所储存的最大电能为 D．对图乙，电容器所储存电能等于图线与横轴所围成的面积 【答案】AD 【详解】A．由可得两板间的最大电势差，设两极板间距离为，最大的电场强度为 联立可得，A正确； B．图乙中与关系图像的斜率，B错误； C．电容器所储存的最大电能为，C错误； D．对图乙，图线与横轴所围成的面积为，即等于储存的电能，D正确。 故选AD。 7．(25-26高二上·云南迪庆藏族藏文中学·期中)平行板电容器所带量，它的两极板之间电压，则它的电容为 ；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 V，电容 （变大，不变，变小） 【答案】 1 不变 【详解】[1]根据 得，电容的大小 [2]电荷量减半，电容不变，则电势差 [3]电容与电量无关，不变。 8．某同学用图所示的电路做观察电容器的充、放电现象”实验。将单刀双掷开关S置于接线柱1，给电容器充电。充电过程，与电源正极相连的电容器极板带 （选填“正”或“负”）电荷。充电过程中，极板上的电荷量逐渐 （选填“增加”或“减少”）。 【答案】 正 增加 【详解】[1][2] 充电过程，与电源正极相连的电容器极板带正电，两板间电势差逐渐增加，根据电容器的电容定义式，所以充电过程中，极板上的电荷量逐渐增加。 9．(25-26高二上·四川资中县球溪高级中学·期中)如图所示，平行板电容器的电容C=3μF，两极板间距离d=4 mm，充电后两极板电势差U=120V。求： (1)电容器所带电荷量Q； (2)两板间的电场强度E的大小。 【答案】(1)3.6×10-4C (2)3×104V/m 【详解】（1）由，代入数据解得电容器所带电荷量Q=3.6×10-4C （2）板间为匀强电场，由，代入数据解得两板间的电场强度的大小E = 3×104V/m 10．(25-26高二上·四川成都成都外国语学校·期中)如图所示，平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为，B板接地。求： (1)A板的电势； (2)A板所带电荷量； (3)将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电势能变化了多少。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）BA间的电势差为 B板接地，则有 可得 （2）则A极板所带电荷量为 （3）d、c之间的竖直距离为 d、c两点间的电势差为 将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力所做的功为 可知电势能变化了 题型二 电容的决定式（电压不变）（共15小题） 11．(25-26高二上·安徽淮南淮南第二中学·期中)莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘。从结构和功能上来看，莱顿瓶可视为一种早期的平行板电容器。关于莱顿瓶，下列说法正确的是（　　） A．充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B．瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C．充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D．莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 【答案】A 【详解】根据电容决定式 及电容定义式 联立可得 充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，d越小，莱顿瓶能容纳的电荷Q越多，A正确； B．根据电容决定式，可知瓶内外锡箔的厚度与电容大小无关，因此锡箔厚度增加，C不变，莱顿瓶容纳电荷的本领不变，B错误； C．根据电容决定式，可知充电电压与电容C大小无关，充电电压升高，莱顿瓶容纳电荷的本领不变，C错误； D．根据电容决定式，可知莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度d有关，D错误。 故选A。 12．(25-26高二上·湖南湘潭湘潭县第一中学·期中)如图为指纹锁示意图，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器两端电压保持不变，手指挤压锁表面的过程中，指纹与小极板之间的距离变小，电容器（　　） A．电容变小 B．处于充电状态，电荷量增加 C．存储的电能减少 D．内部电场强度不变 【答案】B 【详解】A．手指挤压锁表面的过程中，指纹与小极板之间的距离d减小，根据可知电容变大，故A错误； BD．两极板电压不变，根据可知电容器所带电荷量变大，处于充电状态，存储的电能变多，故B正确，C错误； C．根据，因U不变，d变小，可知内部电场强度变大，故D错误。 故选B。 13．(25-26高二上·福建龙岩非一级达标校·期中)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域，下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板正对面积而引起电容变化的是（　　） A．测位移 B．测液高 C．测压力 D．测角度 【答案】BD 【详解】A．图1中通过改变介质的相对介电常数来改变电容大小，故A错误； B．图2中液面高度变化时，金属芯线和导电液体间的正对面积大小发生改变，从而改变电容大小，故B正确； C．图3通过改变极板间距来改变电容大小，故C错误； D．图4通过改变动片与定片的正对面积来改变电容大小，故D正确。 故选BD。 14．(25-26高二上·北京第十五中学·期中)如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板间距缓慢增大一些，其他条件不变，则（　　） A．电容器电容变大 B．电源给电容器充电，电容器电荷量增多 C．尘埃向下运动 D．电流计中有b到a的电流 【答案】C 【详解】A．根据平行板电容器电容公式，板间距离缓慢增大一些，即增大，则电容减小，故A错误； B．电容器电容减小，电压不变，则电容器电荷量减少，放电。故B错误； C．根据场强公式可得板间距离增大，电场强度减小，根据 则有电场力减小，重力不变，所以尘埃向下运动，故C正确； D．电容器电荷量减小，极板电荷向电源运动，所以负电荷从向运动，即电流从流向，故D错误。 故选C。 15．(25-26高二上·北京师范大学良乡附属中学·期中)如图所示，平行板电容器与电压为U的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　） A．油滴带正电荷 B．将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容变大 C．上极板向左平移一小段距离，油滴仍保持静止 D．断开开关S，将上极板向下平移一小段距离P点电势升高 【答案】C 【详解】A．油滴在电场中处于静止状态，受到的重力与电场力平衡，电场力向上，由于电容器上极板带正电，电场方向向下，故油滴带负电，A错误； B．根据电容的公式 可知，当上极板向上移动一小段距离时，两极板间的距离d变大，电容器的电容减小，B错误； C．上极板向左平移一小段距离，两板间距离不变，由于电容器始终与电源连接，两极板间的电势差U不变，根据可知，极板间的电场强度不变，油滴受到的电场力不变，油滴依然处于静止状态，C正确； D．断开开关S电容器的电荷量Q不变，当将上极板向下平移一小段距离时，电容器两板间距离减小，根据，， 解得，由此可知，电容器的电荷量Q、正对面积S不变，电场强度的大小不变，结合电场强度与电势差的关系，P点到下极板距离不变，故P点电势不变，D错误。 故选C。 16．(25-26高二上·广东广州培正中学等三校·期中)某实验小组为了探究某种新材料的尺寸随温度变化的情况，设计了如图所示的实验装置，平行板电容器的上极板固定，下极板可随材料尺寸的变化上下移动。若材料温度改变时，电流传感器检测出方向如图所示的电流，下列说法正确的是（　　） A．电容器在放电 B．极板间电场强度变小 C．电容器电容变大 D．材料竖直方向尺寸减小 【答案】C 【详解】AC．由图可知，电流从电源正极流出，说明电容器在充电，则电容器极板上的电荷量增加，由 可知，由于U不变，则电容器电容变大，故A错误，C正确； BD．由公式 可知，电容器电容变大，和S不变，则d减小，可知，材料竖直方向尺寸增大，由公式 可知，极板间电场强度变大，故BD错误。 故选C。 17．(25-26高三上·广东光大联考·月考)如图甲，是一种利用电容器原理实现的不导电液体输液过程的报警装置的实物图，其中电容器简化结构如图丙、报警电路如图乙所示。闭合开关，当药液液面降低到低于特定线时，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音。则（　　） A．液面下降，电容器电容增大 B．液面下降稳定后，电容器电压增大 C．报警时，通过蜂鸣器电流由b到a D．报警时，电阻R两端电压始终为零 【答案】C 【详解】A．根据可得液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容减小，故A错误； BCD．根据可得开关闭合稳定时，电容器两端电压等于电源电动势，即液面下降稳定后，电容器两端电压不变，所以电容器的电量减少，根据图示可知，电容器右侧极板带负电，即右侧极板失去电子，电子从a向b运动，则蜂鸣器电流由b流向a，因为有电流流过电阻R，所以电压不为零，故BD错误，C正确。 故选C。 18．(25-26高三上·重庆育才中学校·月考)新能源汽车的制动能量回收系统中，超级电容器是核心部件之一，制动时车辆的动能转化为电能储存在超级电容器中（充电过程）。下列关于该充电过程的说法正确的是（　　） A．超级电容器的电容减小 B．超级电容器的电容增大 C．超级电容器两极板间的电压增大 D．超级电容器两极板间的电压减小 【答案】C 【详解】AB．电容由电容器本身的结构和性质决定，与充电和放电无关，故AB错误； CD．电容器充电过程中所带电荷量增大，而电容恒定，根据可知，两极板间的电压增大，故C正确，D错误。 故选C。 19．(25-26高二上·陕西榆林·期中)电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，振动膜与基板间电压不变，若振动膜与基板间的距离减小，下列说法正确的是（　　） A．振动膜带正电 B．电容器电容增大 C．电容器带的电荷量增大 D．振动膜与基板间的电场强度减小 【答案】BC 【详解】A．振动膜通过电阻与电源负极相连接，带负电，A错误； B．若振动膜与基板间的距离减小，根据 可知，电容器电容增大，B正确； C．振动膜与基板间电压不变，电容增大，根据可知，电容器带的电荷量增大，C正确； D．振动膜与基板间的距离减小，电压不变，根据可得，振动膜与基板间的电场强度增大，D错误。 故选 BC。 20．(25-26高二上·江西部分校·)某软件运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，M极板固定且电势保持不变，N极板两端与固定在手机上的绝缘轻弹簧连接。点为两极板间的一点，若N极板向上移动少许距离，则（　　） A．电容器的电容减小 B．点的电势增大 C．两极板间的电场强度增大 D．流过电流表的电流方向为从到 【答案】BC 【详解】A．根据 可知随着减小，电容器的电容增大，故A错误； BC．两极板间的电势差不变，根据，可知两极板间的电场强度增大，点到电势不变的M极板的距离不变，根据 可知点的电势增大，故BC正确； D．根据，可知电容器带的电荷量增大，且N极板带正电荷，因此流过电流表的电流方向为从到，故D错误。 故选BC。 21．手机导航要依靠手机中内置的加速度传感器，如图所示为手机内电容式加速度传感器的原理图，和为平行板电容器两极板，、、、板均与手机固定，板两端与两轻弹簧连接，当手机的加速度变化时，板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中为定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．匀速运动时，板带正电荷，电流表中无电流流过 B．匀速运动时，板带正电荷，电流由向流过电流表 C．向前加速时，若加速度增大，电流由向流过电流表 D．保持向前的匀加速运动时，之间的电场强度变大 【答案】AC 【详解】AB．匀速运动时加速度为0，故弹簧形变量不变，电容C不变，故电容器不会充放电，所以线路中无电流，N板与电源正极相连带正电荷，故A正确，B错误； C．向前加速时，若加速度增大，由于惯性板向后移，两极板间距d减小，根据电容决定式 可知电容C增大，由电容定义式 由于U不变，则Q增大，所以有充电电流，电流由b流向a流过电流表，故C正确； D．保持向前的匀加速运动时，加速度a不变，M极板的合力不变，故弹簧形变量不变，故极板间距不变，根据 可知MN之间的电场强度不变，故D错误。 故选AC。 22．(25-26高二上·辽宁沈阳第二中学·月考)电子计步器的工作核心部件为震动传感器，一般按照传感器的类型可分为计步器与计步器，其中一款计步器的原理图可以简化如下，平行板电容器的一个极板固定在设备上，另一个极板与两个固定在设备上的轻弹簧连接，极板与弹簧间绝缘，振动系统完成一次周期性振动，电流传感器显示电流周期变化一次，才能实现计步一步。极板电势始终为零，关于该计步器，下列说法正确的是（　　） A．极板靠近极板的运动过程中，电流传感器中电流方向 B．极板远离极板运动的过程中，平行板电容器在充电 C．MN极板间距离最小时，固定在电容器中A点带负电的点电荷具有的电势能最大 D．MN极板间距离最大时，固定在电容器中A点带负电的点电荷受到的电场力最大 【答案】C 【详解】A．极板N靠近极板M时，间距减小，由 知电容增大，电容器接电源电压不变，由 知电荷量增大，电容器充电。极板M电势为0，N极板需积累更多负电荷，电流传感器中电流方向为，故A错误； B．极板N远离极板M时，增大，减小，不变，减小，电容器放电，非充电，故B错误； C．MN间距最小时，最小，电场强度最大。M电势为0，N接电源负极时，A点电势更负，绝对值更大。带负电的点电荷，电势能 越负，越大，故C正确； D．MN间距最大时，最大，最小，电场力最小，故D错误。 故选C。 23．(25-26高三上·山西部分中学·)如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（　　） A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电场强度不变 C．油滴的电势能不变 D．油滴将向下运动 【答案】AD 【详解】A．将上极板A向上移动，板间距离增大，根据可知，电容器电容变小，由于电容器一直与电源相连，电容器电压不变，根据可知，电容器所带电荷量减小，则R中有从a到b的电流，故A正确； BCD．根据，由于不变，增大，则两极板间电场强度变小，油滴受到的电场力变小，油滴将向下运动，电场力对油滴做负功，所以油滴的电势能增大，故BC错误，D正确。 故选AD。 24．(25-26高二上·四川成都蓉城联盟·期中)如图，平行板电容器与电源连接，下极板接地。一带电液滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态。现将上极板竖直向下移动一小段距离（至图中虚线位置），则（　　） A．液滴带负电 B．P点的电势将降低 C．极板的带电量将减少 D．液滴的电势能将增大 【答案】B 【详解】A．由液滴的受力平衡可知，液滴受到的电场力与重力等大反向，即电场力方向竖直向上且极板间场强方向竖直向上，可知电场力方向与场强方向相同，故液滴带正电，故A错误； B．题图可知电容器的电压不变，将上极板竖直向下移动一小段距离，极板间距离d减小，根据可知E增大，由可知P点与下极板的电势差增大，板间场强方向向上，P点的电势比下极板低，可得P点的电势降低，故B正确； C．极板间距离d减小，根据可知C增大，根据可知极板的带电量将增大，故C错误； D．由于E增大，电场力大于重力，液滴向上运动，电场力对其做正功，电势能减小，故D错误。 故选B。 25．(25-26高二上·北京第十五中学·期中)如图所示，两极板加上恒定的电压，将一质量为、电荷量为的带电粒子在正极板附近由静止释放，粒子向负极板做加速直线运动。不计粒子重力。若将两板间距离减小，再次释放该粒子，则（　　） A．带电粒子获得的加速度变小 B．带电粒子到达负极板的时间变短 C．带电粒子到达负极板时的速度变小 D．加速全过程静电力对带电粒子做的功变大 【答案】B 【详解】A．由牛顿第二定律和电场力公式可知 d减小，则a增大，故A错误； B．粒子在极板间做匀加速直线运动，根据位移公式得 因为d减小，a增大，所以t减小，故B正确； C．由动能定理得 可知极板间距对速度大小没有影响，故C错误； D．静电力做功大小为qU，没有发生变化，故D错误。 故选B。 题型三 电容的决定式（电荷量不变）（共9小题） 26．(25-26高二上·四川德阳高中·期中)电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛，其工作原理简化为如图所示，M和N为电容器两极板，充电后与电源断开。M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动，电压传感器与静电计等效，可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时，下列说法正确的是（　　） A．电压传感器的示数变大 B．电压传感器的示数变小 C．电容器两极板间的电场强度不变 D．电容器两极板间的电场强度变小 【答案】AC 【详解】AB．由静止突然向前加速时，N极板向后运动，电容器两极板间的距离d变大，根据可知，电容器的电容C变小；由于电容器的电荷量Q不变，根据可知， U增大，即电压传感器的示数变大，故A正确，B错误； CD．根据 由于Q不变，可知电容器两极板间的电场强度不变，故C正确，D错误。 故选AC。 27．(25-26高二上·山西太原·期中)如图所示，带电平行板电容器水平放置，一带正电的液滴静止于极板、中的一点处，极板接地。下列说法正确的是（　　） A．极板带正电荷 B．点处的电势为正值 C．若极板固定，极板上移一小段距离，液滴在点处的电势能变小 D．若极板固定，极板左移一小段距离，液滴在点处的电势能变小 【答案】D 【详解】A．液滴静止于两极板间，故液滴受力平衡，则电场力应与重力等大反向，即电场力应竖直向上。又因为液滴带正电，电场力方向与电场方向相同，故两板间的电场方向应竖直向上，所以B极板带正电，A极板带负电，故A错误； B．极板接地，所以极板的电势为零，由于电场方向向上，沿电场方向电势降低，所以P点的电势比B极板低，即P点电势为负值，故B错误； C．电场强度 由于电容器的电荷量Q以及两极板的正对面积不变，所以两板间的场强也不变。因为 由于A极板固定，极板上移一小段距离，故减小，则点处的电势升高。液滴带正电，则根据电势能公式可知，液滴在点处的电势能变大，故C错误； D．由C选项可知，若极板固定，极板左移一小段距离，则两极板的正对面积减小，故两板间的场强增大。因为 由于两板间的场强增大，则点处的电势降低。液滴带正电，则根据电势能公式可知，液滴在点处的电势能减小，故D正确。 故选D。 28．(25-26高二上·河南郑州部分名校·期中)如图所示，两平行金属板A、B水平放置，带等量的异种电荷，B板接地，一个带负电小球用绝缘细线拴着，细线另一端系在B板上，小球静止在P点，细线绷紧，则下列说法正确的是（　　） A．A板可能带负电 B．A板向上平移一些，A、B两板间的电压会增大 C．A板向上平移一些，P点电势会升高 D．A板向上平移一些，细线拉力会减小 【答案】B 【详解】A．由于细线绷紧，因此小球受到的电场力一定向上，又因为小球带负电，所受的电场力与场强方向相反，所以A板带正电，故A错误； B．A板向上平移一些，极板的带电量不变，板间距离增加，根据平行板电容器的公式和 可知板间电压增大，故B正确； CD．A板向上平移一些后，极板间的电场强度为 所以场强不变，小球的所受电场力不变，对小球受力分析，细线的拉力不变；P点的电势 由于电场强度和距离都不变，所以P点的电势不变，故CD错误。 故选B。 29．(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，是电容器的上下极板，是电容器中两个位置固定的点，电容器的下极板与大地相连。若将电容器的下极板下移一点，则（　　） A．两板间电场强度减小 B．点电势升高 C．两点电势差变小 D．两点电势差变大 【答案】B 【详解】A．根据，， 可得两板间电场强度 若将电容器的下极板下移一点，两板间场强不变，故A错误； B．点距下极板的距离增大，由，可知 故点电势升高，故B正确； CD．由可知，两板间场强不变，两点之间沿场强方向的距离不变，可知、两点电势差不变，故CD错误。 故选B。 30．(25-26高二上·天津宝坻区第一中学·月考)如图所示，平行板电容器实验装置中，极板A接地，B与一个灵敏 的静电计相接。若电容器的电容为C，两极板间的电压为U，则（　　） A．将A极板向上移动，C变大，U变小 B．将A极板向下移动，C变小，U变大 C．将A极板向左移动，C变小，U变大 D．将A极板向右移动，C变大，U变大 【答案】BC 【详解】A．电容器充电后与电源断开，电容器带电量Q不变。电容器的电容 ，将A极板向上移动，两板正对面积S减小， C减小，，所以U增大，A错误； B．将A极板向下移动，S减小，则C变小，U变大，B正确； C．将A极板向左移动，则d变大，则C变小，U变大，C正确； D．将A极板向右移动，则d减小，则C变大，U变小，D错误。 故选BC。 31．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正检验电荷固定在P点。若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离的过程中，静电计带电量的变化可忽略。下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容值减小 B．电容器两板间的电场强度不变 C．电容器两板间P点的电势不变 D．电容器两板间固定在P点的检验电荷的电势能增大 【答案】ABD 【详解】A．当负极板左移一小段距离时，增大，由可知，电容减小，故A正确； B．根据，因极板的总电量不变，故不论极板间距如何变化，电场强度不变，故B正确； C．因负极板接地，设点原来距负极板为，则点的电势，那么电势升高，故C错误； D．两板间固定在点的检验电荷带正电，且点的电势大于零，当点的电势升高时，则点的电势能增大，故D正确。 故选ABD。 32．(25-26高二上·河北雄安新区·期中)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个负试探电荷固定在点，正极板保持不动，将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，下列说法正确的是（　　） A．静电计指针张角变大 B．点电势降低 C．试探电荷的电势能增大 D．试探电荷受到的电场力增大 【答案】AD 【详解】A．将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，两极板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容减小，而电容器的电荷量保持不变，则根据公式Q=CU可知，U增大，因此静电计的指针夹角变大，故A正确； D．两板间电压增大，由可知，两板间的电场强度增大；由可知试探电荷受到的电场力增大，故D正确； B．由P点到负极板的电压，可知P点到负极板的电压增大，又，所以点电势升高，故B错误； C．试探电荷的电势能，由，升高，可知试探电荷的电势能减小，故C错误。 故选AD。 33．(25-26高二上·北京第四中学·期中)研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置如图所示。静电计可以用来测量平行板电容器两极板间的电势差。关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．静电计的指针张角越大，则电容器两极板间的电势差越大 B．将电容器的左极板向上平移，则静电计的指针张角减小 C．将电容器的左极板向右平移，则静电计的指针张角减小 D．在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计的指针张角减小 【答案】ACD 【详解】A．静电计的张角反映金属杆与外壳间的电势差，而平行板右极板与静电计金属杆相连，左极板接地，静电计外壳也接地，所以静电计的指针偏转角度大小反映两平行板电容器间的电势差大小，可知静电计的指针张角越大，则电容器两极板间的电势差越大，故A正确； B．根据可知，将电容器的左极板向上平移，正对面积减小，可知电容变小，由于电荷量Q不变，根据Q = CU，可知电容器电压增大，可知静电计的指针张角增大，故B错误； C．根据可知，将电容器的左极板向右平移，可知板间距减小，可知电容变大，由于电荷量Q不变，根据Q = CU，可知电容器电压变小，可知静电计的指针张角减小，故C正确； D．根据可知，在电容器两极板间插入玻璃板，介电系数变大，可知电容变大，由于电荷量Q不变，根据Q = CU，可知电容器电压变小，可知静电计的指针张角减小，故D正确。 故选ACD。 34．(25-26高二上·重庆育才中学·月考)某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器，如图所示。将电容器可动电极（上极板）与静电计连接，下极板固定，上极板在压力作用下会向下移动，引起电容的变化，压力越大，移动距离越大（设两电极始终不接触），上极板带正电且电荷量保持不变，为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时，下列说法正确的是（　　） A．极板间电场强度变大 B．静电计指针张角变小 C．点的电势不变 D．电容器的电容变小 【答案】BC 【详解】D．根据电容决定式可得在上极板受到的压力变大时，减小，则电容器电容C变大，故D错误； A．极板带电量不变，根据极板间电场强度 可知场强不变，故A错误； B．上极板受到的压力变大时，变小，电容C变大，Q一定，根据Q=CU可知极板间电压U变小，静电计指针张角变小，故B正确。 C．电场强度不变，和固定电极的距离不变，点电势不变，故C正确； 故选BC。 题型四 电容的决定式（综合）（共9小题） 35．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是（　　） A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q变小，C变小，U不变，E不变 C．Q不变，C变小，U变大，E不变 D．Q不变，C变小，U不变，E变小 【答案】C 【详解】先接通S使电容器充电，然后断开S后，则电容器电量Q不变；当增大两极板间距离时，根据 可知电容C变小； 根据 可知电容器两端的电压U变大； 根据 联立以上三式可得 可知电场强度E不变。 故选C。 36．(25-26高二上·海南海南中学·期中)如图所示，竖直放置的平行板电容器与滑动变阻器、电源相连，用绝缘细线将带电小球悬挂在极板间，闭合开关后细线与竖直方向夹角为。忽略电容器的边缘效应，则有（　　） A．小球带负电 B．断开开关，将板向右平移，将保持不变 C．保持开关闭合，将板向左平移，将变大 D．保持开关闭合，滑动变阻器滑片上移，将变小 【答案】AB 【详解】A．由平行板电容器特点知极板间电场方向由A指向B，由图知小球受力向左，因此小球带负电，故A正确； B．断开开关，不变，将板向右平移，板间距离减小，由平行板电容器相关公式，，， 联立解得 则不变，不变，因此夹角不变，故B正确； C．保持开关闭合，不变，将板向左平移，板间距离变大，由， 可知变小，变小，因此夹角变小，故C错误； D．保持开关闭合，滑动变阻器滑片上移，不影响板间电压，因此不变，不变，夹角不变，故D错误。 故选AB。 37．(25-26高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势不变 B．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，P点电势升高 C．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴不动，G中有方向为的电流 D．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 【答案】C 【详解】A．若将S断开，则电容器中的电量保持不变，将A板向左平移一小段位移，可知两板间的正对面积减小，根据可知电容减小；根据可知电压增大；根据可知电场强度增大；P点与下极板的电势差为 其中P点与下极板的距离不变，故增大；又 由题知，下极板接地，即，可知P点的电势降低，故A错误； B．若将S断开，则电容器中的电量保持不变，将B板向下平移一小段位移，则电容器两板间的距离增大，根据，， 可得 可知电场强度不变；P点与下极板的电势差 其中P点与下极板的距离变大，故变大；又 由题知，下极板接地，即，可知P点的电势降低，故B错误； C．由题知，刚开始油滴处于静止状态，受到重力和电场力作用，重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上；电容器的下极板带正电，上极板带负电；在S仍闭合的情况下，则电容器中的电压保持不变，若将A板向右平移一小段位移，可知两板间的正对面积减小，根据 可知电容减小；根据 可知电量减小，则电容器放电，故G中有方向为b→a的电流 根据 因电压和两极板的距离都不变，故电场强度不变，则油滴所受电场力不变，所以油滴仍处于静止状态，故C正确； D．在S仍闭合的情况下，则电容器中的电压保持不变，若将A板向下平移一小段位移，可知两板间的距离减小，根据 可知电容增大；根据 可知电量增大，则电容器充电，故G中有方向为的电流，根据 因两极间的距离减小，电压不变，可知电场强度增大，则油滴所受电场力增大，所以油滴向上加速运动，故D错误。 故选C。 38．(25-26高二上·山西·期中)如图所示，平行板电容器的两极板分别与一电源的正负极相连，下极板接地，闭合开关S时，平行板间的P点有一带电微粒处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S稳定时，回路中有逆时针方向的电流 B．闭合开关S稳定时，将上极板向上平移一小段，电阻R上有向左的电流流过 C．S闭合稳定后再断开，将下极板向上平移一小段，微粒仍静止不动 D．S闭合稳定后再断开，将下极板向上平移一小段，微粒的电势能减小 【答案】C 【详解】A．闭合S稳定后，回路无电流，A错误； B．闭合S时，将上极板向上平移，d变大，电容，因d变大而变小，由，U不变，故Q减小，电容器放电，有电流向右流过电阻，B错误； C．S闭合后再断开，Q不变，由，，，可得，故E不变，微粒仍静止，C正确； D．设P与下极板之间的电势差为U，距离为，则有 Q不变，将下极板上移，减小，则P点电势降低，微粒带负电，负电荷在电势低的地方电势能大，故微粒电势能增大，D错误。 故选C。 39．(25-26高一上·内蒙古牙克石第一中学·期中)如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板A、B与电源E相连，上极板A接地。电键K闭合，充电完毕后，板间的M点有一个带电液滴恰处于静止状态。此时若将B板向下平移一小段距离，下列说法中正确的是（　　） A．金属板带电量Q减少，带电液滴将向上运动 B．M点电势升高且带电液滴在M点的电势能减少 C．充电完毕后，若先断开电键K，再将B板水平向右平移一小段距离，则带电液滴在M点的电势能增大 D．充电完毕后，若先断开电键K，再将B板水平向左平移一小段距离，则带电液滴将向上运动 【答案】BCD 【详解】A．带电液滴在重力和电场力作用下保持平衡，所以带电液滴的电场力向上，而电场线向下，因此液滴带负电，电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将B板向下平移一小段距离，由可知板间电场强度减小，液滴所受的电场力减小，小于重力，液滴将加速向下运动，故A错误； B．由可知，与板间的距离不变，电势差减小，板的电势为零，且点的电势小于零，则知点的电势升高，因为液滴带负电，所以带电液滴在点的电势能减小，故B正确； CD．断开电键后，电容器电荷量不变，将B板水平向右平移，极板正对面积减小。根据，正对面积减小则C减小；由，两板间电势差增大，由可知，板间距离不变，电场强度增大，带电液滴受到电场力增大，带电液滴将向上运动；与板间的距离不变，电势差增大，板的电势为零，且点的电势小于零，则知点的电势降低，因为液滴带负电，所以带电液滴在点的电势能增大，C正确，D正确。 故选BCD。 40．(25-26高三上·河北邢台青桐鸣大联考·期中)如图所示，平行板A、B水平放置与电源连接，B板接地，带电小球（大小不计）用绝缘细线悬于两板间，闭合开关S，将B板适当向上移（不与小球相碰），可以使细线的拉力减小为零，则下列判断正确的是（　　） A．小球带正电 B．闭合开关，B板上移时，小球电势能增大 C．断开开关，B板下移时，细线的拉力会增大 D．断开开关，B板下移时，小球电势能减小 【答案】BD 【详解】A．闭合开关S，将B板适当向上移（不与小球相碰），电压U不变，B板上移，板间距减小，根据 可知场强增大，可以使细线的拉力减小为零，说明小球受到的电场力竖直向上，又因电容器B板带负电，则小球带负电，故A错误； B．闭合开关稳定后，电压U不变，B板上移，根据 电场强度变大，上板与小球所在位置的电势差即增大，而A板的电势不变且为正值，所以小球所在处的电势减小，根据 可知小球的电势能增大，故B正确； C．断开开关，电容器带电荷量Q不变，B板下移时，根据 可知电场强度保持不变，细线的拉力不变，故C错误； D．断开开关，电容器带电荷量Q不变，B板下移时，根据 可知电场强度保持不变，小球所在位置与下板的电势差即，B板下移时，则dP下变大，而B板的电势为零，所以小球所在处的电势升高，根据 可知小球的电势能减小，故D正确。 故选BD。 41．(25-26高二上·广东阳江第一中学·月考)某平行板电容器与直流电源相连，电源电动势不变，一个二极管接入电路中，如图所示．先闭合开关一段时间，然后进行下列操作，则以下说法正确的是（　　） A．保持开关闭合，将B极板稍微上移，稳定后电容器内电场强度增大 B．保持开关闭合，将B极板稍微上移，上移过程电路中的电子由B板运动到A板 C．断开开关，将B极板稍微下移，稳定后电容器内电场强度增大 D．断开开关，将B极板稍微下移，下移过程电路中的电流由B板运动到A板 【答案】A 【详解】A．将B极板稍微上移，两板间距离减小，由，可知平行板电容器的电容增大，稳定后平行板电容器两板间电压等于电源的电动势，由电容器内电场强度可知稳定后电容器内电场强度增大，故A正确； B．保持开关闭合，将B极板稍微上移，电容器带电量增大，上移过程电路中的电子由A板运动到电源正极，由电源负极运动到B板，并不会从B到A板，故B错误； CD．将B极板稍微下移，两板间距离增大，由，可知平行板电容器的电容减小，由，两板间电压增大，断开开关，电容器不能放电，稳定后平行板电容器两板间电压高于电源的电动势，电容器所带电荷量不变，由，，，可得 所以稳定后电容器内电场强度不变，电路中没有电流，故CD错误。 故选A。 42．平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所示的电路。电容器的左极板固定，右极板为可动极板，极板中某点的电势为。设静电计的张角为，若将右极板向左移动少许后。下列说法中正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．两板间的场强不变 C．静电计的张角变小 D．点的电势减小 【答案】BC 【详解】A．右极板向左移动少许后，电容器两极板间距离减小，根据可知电容增大，A错误； B．由于二极管反向电阻无穷大，故电容器电荷量不变，联立，，可得 故场强不变，B正确； CD．两极板间电压减小，右极板电势降低，静电计张角变小，点到左极板的间距不变，根据可知，点电势不变，C正确，D错误。 故选BC。 43．(25-26高二上·广东广州执信中学·月考)物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最早得出了元电荷e的数值。带电油滴悬浮于极板A、B间的匀强电场中，通过观测悬浮油滴的直径及其他相关物理量就可以得到油滴的带电量。若将下极板接地，则下列说法正确的是（　　） A．悬浮于极板A、B间的油滴带正电 B．增大电源的电压，则P点的电势升高 C．增大电源的电压，则悬浮油滴将向下运动 D．断开开关，增大两极板的间距，则悬浮油滴将向下运动 【答案】B 【详解】A．极板带正电，极板带负电，所以极板间电场方向向下。油滴悬浮，受力平衡，重力向下，电场力向上，所以油滴所受电场力方向与电场方向相反，油滴一定带负电，故A错误； B．下极板接地，电势为0，点的电势等于到下极板的电势差。增大电源电压，极板间电场强度 可知增大，到下极板距离不变 根据 为到下极板距离，点电势升高，故B正确； C．增大电源电压，极板间电场强度增大，油滴所受电场力 可知电场力增大，电场力大于重力，油滴将向上运动，故C错误； D．断开开关，极板带电量不变，根据 根据 可知电场强度与极板间距无关，所以油滴所受电场力不变，仍悬浮，故D错误。 故选B。 题型五 电容实验题（共8小题） 44．如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电荷量，把A板向右移，静电计指针偏角将 ；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将 ；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将 。 【答案】 减小 增大 减小 【详解】[1]将A板右移，板间距离变小，根据可知电容器的电容增大；由于静电计所带电荷量很小，可认为电容器所带电荷量不变，根据可知，板间电势差减小，则静电计指针偏角将减小； [2]把A板竖直向下移，正对面积减小，根据可知电容器的电容减小，根据可知，板间电势差增大，则静电计指针偏角将增大； [3]把AB板间插入一块电介质，根据可知电容器的电容增大，根据可知，板间电势差减小，则静电计指针偏角将减小。 45．(25-26高二上·山西卓越大联考·期中)在用如图所示的装置，研究平行板电容器的电容的决定因素时： (1)保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，减小两极板的正对面积S，发现静电计指针的偏角变大。说明S减小时，电容C （选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)保持Q和S均不变，减小d，发现静电计指针的偏角变小。说明d减小时，电容C （选填“增大”“减小”或“不变”）； (3)上述实验表明，平行板电容器的电容与 有关。 【答案】(1)减小 (2)增大 (3)两极板的正对面积和距离（或“S和d”） 【详解】（1）电容器带电量不变，静电计指针的偏角变大，则两极板间电压变大，根据可知，电容器的电容减小； （2）保持Q和S均不变，减小d，发现静电计指针的偏角变小，则两极板间电压减小，根据，说明d减小时，电容C增大； （3）上述实验表明，平行板电容器的电容与两极板的正对面积和距离（或“S和d”）有关。 46．(25-26高二上·吉林四平第一高级中学等四校联考·期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示出电流i随时间t变化的图像。 (1)为使电源向电容器充电，应将开关S与 （选填“1”或“2”）端相连； (2)实验前直流电源电动势E＝6V，电容器不带电。电容器充放电过程电流随时间变化的i-t图像如图乙所示。 ①图中阴影部分的面积 （选填“等于”或“不等于”）； ②计算机测得（即充电总电量为），则该电容器的电容为 F。 【答案】(1)1 (2) 等于 【详解】（1）电容器与电源相连时，电容器充电，应将开关 S与1端相连； （2）[1] 图像与坐标轴围成的面积表示电容器储存的电荷量，由于电容器充电和放电的电荷量相等，因此图中阴影部分的面积S1等于S2;； [2] 电容器充电结束后，两端电压 电容器的电容 47．(25-26高二上·福建宁德福宁古五校教学联合体·期中)图示为研究电容器的实验装置。 (1)图甲中，电容器充电后与电源断开，B板固定不动、保持A板与B板的距离不变，将A板向上移动一小段距离，静电计指针张角将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)某小组通过实验研究电容器的充放电现象，实验电路如图乙所示，电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图乙中电源电动势为8V，实验前电容器不带电。先将开关S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，将开关S与“2”端相连，直至放电完毕，则图像丙中阴影部分的面积与 （填“相等”或“不相等”），若计算机测得，则该电容器的电容为 F。 【答案】(1)变大 (2) 相等 【详解】（1）电容器充电后与电源断开，一定；B板固定不动、保持A板与B板的距离不变，将A板向上移动一小段距离，正对面积变小，故变小； 变大，所以静电计指针张角将变大。 （2）[1]曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以图像丙中阴影部分的面积与相等。 [2]电容器两端电压等于电源电动势，有；计算机测得，有 则该电容器的电容为 48．(25-26高二上·天津南开大学附属中学·)甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 (1)当开关S接到“1”时，电容器处于 过程；（填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐 ；（填“增加”或“减少”） (2)在利用图（a）电路进行实验时，下列操作或现象正确的是_____。 A．连接电路时，电压表的下端为“+”接线柱 B．电容器在充电时，电流表指针向左偏转 C．电容器在放电时，电流表指针忽左忽右偏转 D．电容器充电结束后，电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图（b）所示电路来观察电容器放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流与时间的关系图像。 (3)通过图像可以发现：电容器放电时，电路中的电流减小得越来越 （选填“快”或“慢”）； (4)乙同学改变电源，重复多次上述实验，得到电容器在不同电压下所带的电荷量，并作出图像，则图像应是_____； A． B． C． D． 丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将极板接地，平行板电容器的极板与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。 (5)如果保持两极板间距离不变，仅将极板向下移动，将会发现静电计指针偏角 （选填“变大”“变小”或“不变”）；如果保持两极板间正对面积不变，仅将极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，发现静电计指针偏角 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 充电 增加 (2)D (3)慢 (4)B (5) 变大 变小 【详解】（1）[1][2]当开关S接到“1”时，电容器接电源，处于充电过程；电容器所带的电荷量逐渐增加。 （2）A．连接电路时，电压表上端与电源正极相连，故电压表上端为“+”接线柱，故A错误； B．电容器充电时，电流从“+”接线柱流入电流表，电流表指针向右偏，故B错误； C．电容器放电时，电流从“-”接线柱流入电流表，电流表指针向左偏，故C错误； D．电容器充电结束后，电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图（b）所示电路来观察电容器放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流与时间的关系图像。 故选D。 （3）电容器放电过程中，从电流与时间的关系图像可以看出，随时间延长，相等时间内电流变化越来越小，所以电流变化越来越慢。 （4）由电容的定义可知，电容器两极板的带电量与极板间电压成正比。 故选B。 （5）[1]静电计指针偏角显示的是极板间电压大小。如果保持两极板间距离不变，仅将极板向下移动，正对面积减小，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容减小，再由可得电容器的电压增大，则静电计指针偏角变大； [2]如果保持两极板间正对面积不变，仅将极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容变大，再由可得电容器的电压减小，则静电计指针偏角变小。 49．(25-26高二上·天津部分区·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 (1)先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流方向 （填“从a到b”或“从b到a”）。 (2)将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以算出电容器放出的电荷量为，则电容器的电容为 。 (3)若换另一个R较小的电阻，其余条件不变，进行实验，则电容器的放电时间将 （填“变长”、“变短”或“不变”）。 【答案】(1)从a到b (2) (3)变短 【详解】（1）将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，上极板与电源正极相连，所以上极板带正电，将单刀双掷开关S置于2，正电荷从上极板经过电阻到下极板，所以电流方向为从a到b。 （2）由电容定义式，代入数据可得。 （3）若换另一个较小的电阻，根据可知放电电流的最大值增大，由于图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量，电流的最大值增大，面积不变，时间变短。 50．(25-26高三上·重庆第一中学·月考)实验小组用传感器观察电容器的放电过程，如图甲中的电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。先将开关S合向1，待电路稳定后再将开关S合向2，由于电流传感器与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。已知图甲中电源两端提供的电压恒为8V。 (1)根据I-t图像估算出图线与坐标轴围成的面积共48小格，则电容器全部放电过程中的电荷量约为 C，计算出电容器的电容C= F；（结果均保留2位有效数字） (2)若仅将定值电阻R换用阻值更大的电阻重新实验，则电容器放电的时间会 （填“变长”、“变短”或“不变”），在放电过程中，电容器的带电量减少，电容器的电容C （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) 变长 不变 【详解】（1）[1]根据可知I-t图线与坐标轴围成的面积表示电容器放电的电荷量，则 [2]根据可知电容器的电容为 （2）[1]电容器放出的电荷量一定，若仅将定值电阻R换用阻值更大的电阻，开始时电路中的电流减小，因此电容器放电的时间会变长。 [2]电容是电容器的固有属性，与电荷量的多少无关，因此在放电过程中电容器的电容C不变。 51．(25-26高二上·吉林长春第八中学·月考)如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V，充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 (1)在电容器充电与放电过程中，通过电阻R0的电流方向 （选填“相同”或“相反”）； (2)图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积S1 S2。（选填“>”“<”或“＝”） (3)已知S1＝3.2mA·s，则该电容器的电容值为 F。（保留两位有效数字） (4)由甲、乙两图可判断阻值R1 R2。（选填“>”“<”或“＝”） 【答案】(1)相反 (2)＝ (3) (4)< 【详解】（1）将单刀双掷开关S置于1，根据图甲可知，电容器上极板带负电、下极板带正电，通过电阻R0的电流方向从右到左。将单刀双掷开关S置于2，电容器放电，通过电阻R0的电流方向从左到右，所以通过电阻R0的电流方向相反。 （2）I－t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，电容器充电和电容器放电的电荷量相等，所以S1＝S2 （3）根据电容定义式C＝，则有C＝F＝F （4）由题图乙可知开始充电和开始放电时I充>I放 因为开始充电和放电时电压U相等，都等于电源电压，根据欧姆定律有> 所以R1<R2。 题型六 电路中的电容（共9小题） 52．(25-26高二上·辽宁沈阳第二中学·期中)如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合，有一带电粒子静止在电容器中的点，下列说法正确的是（　　） A．仅将A板上移，粒子仍保持静止不动 B．仅将A板上移，P点电势降低 C．仅增大光敏电阻的光照强度的过程中，电阻中有向上的电流 D．仅增大光敏电阻的光照强度，灯泡L将变暗 【答案】B 【详解】A．仅将A板上移，电容器两端电压不变，距离d变大，根据可知电场强度减小，电场力减小，粒子将向下运动，故A错误； B．金属板B接地，则 又 仅将A板上移，电场强度减小，则减小，P点电势降低，故B正确； CD．由闭合电路欧姆定律可得 仅增大光敏电阻的光照强度，RT减小，I增大，灯泡L将变亮，电容器两端电压 可知电容器两端电压增大，则电容器所带电荷量增大，电容器充电，电阻中有向下的电流，故CD错误。 故选B。 53．(25-26高二上·山西天一大联考·期中)如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，、是电容器的两金属极板，、均闭合时，一带电液滴恰好静止在电容器中的点。下列判断正确的是（　　） A．、均闭合时，仅增大，液滴将向下运动 B．、均闭合时，仅增大，液滴将向下运动 C．、均断开时，仅将板上移，点电势降低 D．、均断开时，仅将板左移，点电势降低 【答案】D 【详解】A．、均闭合时，仅增大，则路端电压变大，即电容器两极板间电压变大，场强变大，液滴受向上的电场力变大，则液滴将向上运动，A错误； B．、均闭合时，仅增大，电容器两极板间电压不变，则场强不变，液滴仍静止，B错误； C．、均断开时，电容器带电量不变，根据， 可得 则将板上移时，两极板场强不变，根据U=Ed可知，P点与下极板的电势差不变，则点电势不变，C错误； D．、均断开时，电容器带电量不变，同理根据可知，仅将板左移，S减小，则两极板间场强变大，下极板带正电，根据U=Ed可知，P点与下极板间的电势差变大，则点电势降低，D正确。 故选D。 54．(25-26高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图所示电路中，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S电路稳定后，一带电液滴在电容器C中恰好静止，当滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，理想电表的示数分别用、和表示，理想电表的示数变化量分别用、和表示，正确的是（　　） A．理想电流表的示数变小 B．带电液滴在电容器中会下降 C．不变 D．的绝对值不变 【答案】BCD 【详解】AB．滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，理想电流表的示数变大，变大，内电压变大，则两端电压变小，电容器C两端的电压减小，两极板间的电场强度减小，带电液滴所受电场力减小，带电液滴会下降，故A错误，B正确； C．等于的电压，等于通过的电流，故等于，保持不变，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律有 即 故的绝对值等于，保持不变，故D正确。 故选BCD。 55．(25-26高二上·江西萍乡·期中)如图所示的电路，电源电动势为E、内阻为r，为滑动变阻器，为定值电阻。开关闭合后，带电油滴P在平行板电容器中保持静止。下列说法中正确的是（    ） A．若使滑动变阻器滑片向下移动，则电压表示数减小 B．若使滑动变阻器滑片向下移动，则电流表示数减小 C．若仅使电容器上极板靠近下极板移动，则油滴将向下移动 D．若仅使电容器下极板远离上极板移动，则电容器会有短暂的放电过程 【答案】AD 【详解】AB．若使滑动变阻器滑片向下移动，接入电路中的电阻变小，总电阻变小，则干路电流变大，所以电流表示数变大，由 得电压表示数减小，A正确， B错误； C．若使电容器上极板向下移动，则场强变大，电场力增大，电场力大于重力，则油滴向上移动，故C错误； D．若使电容器下极板向下移动，由 得电容器电容变小，则电容器带电量由 会变小，电容器放电，故D正确。 故选AD。 56．如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器、的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。现要使尘埃P向上加速运动，下列方法中可行的是（　　） A．把的滑片向左移动 B．把的滑片向左移动 C．把的滑片向右移动 D．把开关S断开 【答案】CD 【详解】A．在含容电路中电路稳定时R1所在电路是断路，滑动R1的滑片，电容两端的电压不会发生变化，电容C两板场强不变，尘埃不动，故A错误； B．R2和电源组成分压电路，把R2的滑片向左移动，电容两端电压就会下降，两板间场强减小，电场力减小，尘埃P向下加速运动，故B错误； C．R2和电源组成分压电路，把R2的滑片向右移动，电容两端电压就会升高，两板间场强增强，电场力增大，尘埃P向上加速运动，故C正确； D．把开关S断开，电容C两端电压等于电源电动势，电压升高，尘埃P向上加速运动，故D正确。 故选CD。 57．(25-26高二上·广东肇庆第一中学·)如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器。有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动。若滑动变阻器的滑片向下滑动，则（　　） A．L变暗 B．电容器电荷量增加 C．油滴向下运动 D．流过滑动变阻器的电流增大 【答案】ACD 【详解】A．由含容电路特点可知，滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路阻值变小，总电流增大，路端电压 变小，因此灯泡变暗，故A正确； B．减小，由可知，电容器电荷量减少，故B错误； C．减小，减小，油滴受力，油滴将向下运动，故C正确； D．总电流增大，减小，流过滑动变阻器的电流增大，故D正确。 故选ACD。 58．(25-26高二上·广东广州海珠外国语实验中学·)在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表、电压表、电压表的示数分别用、、和表示，它们的示数变化量的大小分别用、、和表示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电源输出功率不一定增大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小 C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 【答案】AD 【详解】A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，增大，电源输出功率随外电阻变化如图 由于不知道与的具体大小关系，所以电源输出功率不一定增大，故A正确； B．，则 ，则 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1、r均不变，则和均不变，故B错误； C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），即电容器两极板的正对面积减小，所以根据电容的决定式可知，电容减小，电容器两极板间的电压不变，则电容器所带电荷量应减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器所带电荷量不变，由可得两极板的电压增大，间距不变，则电容器内部电场强度变大，带电小球Q受到的静电力大于重力，Q向上运动，故C错误； D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），则电容减小，若两极板间电压不变，则电容器所带电荷量减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器所带电荷量应不变，则电容器内部电场强度不变，带电小球Q受到的静电力等于重力，Q将静止不动，故D正确。 故选AD。 59．(25-26高三上·山西天一大联考·期中)如图所示，电源（内阻不计）、开关、定值电阻、滑动变阻器、电容器和导线组成闭合电路，电容器B板接地，在A、B板中间点固定一个带正电的粒子，开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向下移动，粒子受到的电场力减小 B．滑动变阻器的滑片向上移动，粒子电势能增大 C．A板向上移动，粒子电势能增大 D．B板向下移动，粒子电势能增大 【答案】AC 【详解】A．滑动变阻器的滑片向下移动，接入电路的阻值减小，其分得的电压减小，电容器两极板间的电压也减小，由可知，电容器两板间场强减小，粒子所受电场力减小，故A正确； B．滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的阻值增大，其分得的电压增大，电容器两极板间的电压也增大，由可知，电容器两板间场强增大，由可知，下板和M点间电势差增大，因 则M点电势降低，因粒子带正电，由可知，粒子电势能减小，故B错误； C．A板向上移动，分得的电压不变，电容器两极板间电压不变，因两板间距增大，由可知，场强减小，下板和M点间电势差减小，因 则M点电势升高，因粒子带正电，由可知，粒子电势能增大，故C正确； D．B板向下移动，分得的电压不变，同理可得电容器两极板间场强减小，由可知，M点和A板间的电势差减小，则B板和M点间的电势差增大，因 则M点电势降低，因粒子带正电，由可知，粒子电势能减小，故D错误。 故选AC。 60．(25-26高二上·福建厦门第一中学·期中)如图所示，电源内阻不可忽略，为电阻箱，为半导体热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，C为电容器，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，电压表为理想电表，则下列判断正确的是（　　） A．若不变，当温度降低时油滴向上移动 B．若不变，当温度降低时电压表的示数减小 C．若温度不变，当电阻箱的阻值增大时，流经电阻的电流方向向上 D．若不变，温度不变，当电容器C两极板间的正对面积错开一些时油滴向下移 【答案】AC 【详解】B．当温度降低时R2增大，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知I总减小，路端电压 可知路端电压增大，电压表的读数增大，故B错误； A．电容器的电压 减小，则增大，场强增大，油滴向上移动，故A正确； C．若环境温度不变，R2阻值不变，当电阻箱R1的阻值增大时，R总增大，根据闭合电路欧姆定律知减小，电容器的电压UC=I总R2减小，则电容器C的带电荷量Q=UCC，可知电荷量减少，流经电阻的电流方向向上。故C正确； D．若R1不变，温度不变，电容器C两极板间的电压不变，当电容器C两极板间的正对面积错开一些时，根据知，极板间电场强度不变，则油滴不动，故D错误。 故选AC。 $专题10 电容 题型1电容的定义式与充放电 题型4电容的决定式（综合） 题型2电容的决定式（电压不变） 题型5电容实验题 题型3电容的决定式（电荷量不变） 题型6 电路中的电容 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 电容的定义式与充放电（共10小题） 1．(25-26高二上·上海建平中学·期中)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是（    ） A．电容器两极板上的电压超过击穿电压，电介质将变成导体 B．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷 C．某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大 D．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 2．下列关于电容器的叙述正确的是（　　） A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关 B．电容器所带的电量是指每个极板所带电量的代数和 C．不是所有的绝缘物质都能作为电介质 D．电容器带电时，两个极板只有一个极板上有电荷 3．某一电容器的标示是“400 V　22 μF”（如图），则下列说法中正确的是（　　） A．该电容器可在400 V以下电压时正常工作 B．该电容器只能在400 V电压时正常工作 C．电压是220 V时，电容是11 μF D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 4．(25-26高二上·福建福州第三中学·期中)全球首创超级电容储能式现代电车在中国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的数十秒可充满电并持续行驶，刹车和下坡时可把部分动能转化为电能回收储存再使用。如图所示的电车使用的是规格为“36 V；12000 F”的电容器，下列说法正确的是（　　） A．电容器充电的同时，也在充入能量 B．该电容器一旦充电，电压将保持36 V不变 C．该电容器充电后的电荷量不可超过12000 C D．电容器放电时，随电荷量减小，电量与电压的比值也会不断减小 5．(25-26高二上·浙江“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)如图为某次心脏除颤治疗情景，所用除颤器的电容器电容为25µF，充电至2.0kV，在5ms时间内完成放电，则（　　） A．电容器充满电时电量为0.1C B．放电过程通过人体的最大电流为10A C．放电结束电容器电容减为0 D．其他条件不变，人体电阻越大，放电时间越长 6．电容器充放电的电路图如图甲所示，已知电容为的电容器的最大带电量为，板间的最大电场强度大小为，且电容器两极板之间的电场可看作匀强电场。电容器储存电能的表达式为，画出电容器两板间的电压与带电量之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．两极板的间距为 B．图乙中与关系图像的斜率为 C．电容器所储存的最大电能为 D．对图乙，电容器所储存电能等于图线与横轴所围成的面积 7．(25-26高二上·云南迪庆藏族藏文中学·期中)平行板电容器所带量，它的两极板之间电压，则它的电容为 ；如果两板电量各减少一半，则两板间电势差变为 V，电容 （变大，不变，变小） 8．某同学用图所示的电路做观察电容器的充、放电现象”实验。将单刀双掷开关S置于接线柱1，给电容器充电。充电过程，与电源正极相连的电容器极板带 （选填“正”或“负”）电荷。充电过程中，极板上的电荷量逐渐 （选填“增加”或“减少”）。 9．(25-26高二上·四川资中县球溪高级中学·期中)如图所示，平行板电容器的电容C=3μF，两极板间距离d=4 mm，充电后两极板电势差U=120V。求： (1)电容器所带电荷量Q； (2)两板间的电场强度E的大小。 10．(25-26高二上·四川成都成都外国语学校·期中)如图所示，平行金属板电容器的电容，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为，B板接地。求： (1)A板的电势； (2)A板所带电荷量； (3)将电荷量的带负电点电荷从d移到c，电势能变化了多少。 题型二 电容的决定式（电压不变）（共15小题） 11．(25-26高二上·安徽淮南淮南第二中学·期中)莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘。从结构和功能上来看，莱顿瓶可视为一种早期的平行板电容器。关于莱顿瓶，下列说法正确的是（　　） A．充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷越多 B．瓶内外锡箔的厚度越厚，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 C．充电电压越大，莱顿瓶容纳电荷的本领越强 D．莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 12．(25-26高二上·湖南湘潭湘潭县第一中学·期中)如图为指纹锁示意图，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器两端电压保持不变，手指挤压锁表面的过程中，指纹与小极板之间的距离变小，电容器（　　） A．电容变小 B．处于充电状态，电荷量增加 C．存储的电能减少 D．内部电场强度不变 13．(25-26高二上·福建龙岩非一级达标校·期中)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域，下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板正对面积而引起电容变化的是（　　） A．测位移 B．测液高 C．测压力 D．测角度 14．(25-26高二上·北京第十五中学·期中)如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板间距缓慢增大一些，其他条件不变，则（　　） A．电容器电容变大 B．电源给电容器充电，电容器电荷量增多 C．尘埃向下运动 D．电流计中有b到a的电流 15．(25-26高二上·北京师范大学良乡附属中学·期中)如图所示，平行板电容器与电压为U的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　） A．油滴带正电荷 B．将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容变大 C．上极板向左平移一小段距离，油滴仍保持静止 D．断开开关S，将上极板向下平移一小段距离P点电势升高 16．(25-26高二上·广东广州培正中学等三校·期中)某实验小组为了探究某种新材料的尺寸随温度变化的情况，设计了如图所示的实验装置，平行板电容器的上极板固定，下极板可随材料尺寸的变化上下移动。若材料温度改变时，电流传感器检测出方向如图所示的电流，下列说法正确的是（　　） A．电容器在放电 B．极板间电场强度变小 C．电容器电容变大 D．材料竖直方向尺寸减小 17．(25-26高三上·广东光大联考·月考)如图甲，是一种利用电容器原理实现的不导电液体输液过程的报警装置的实物图，其中电容器简化结构如图丙、报警电路如图乙所示。闭合开关，当药液液面降低到低于特定线时，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音。则（　　） A．液面下降，电容器电容增大 B．液面下降稳定后，电容器电压增大 C．报警时，通过蜂鸣器电流由b到a D．报警时，电阻R两端电压始终为零 18．(25-26高三上·重庆育才中学校·月考)新能源汽车的制动能量回收系统中，超级电容器是核心部件之一，制动时车辆的动能转化为电能储存在超级电容器中（充电过程）。下列关于该充电过程的说法正确的是（　　） A．超级电容器的电容减小 B．超级电容器的电容增大 C．超级电容器两极板间的电压增大 D．超级电容器两极板间的电压减小 19．(25-26高二上·陕西榆林·期中)电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，振动膜与基板间电压不变，若振动膜与基板间的距离减小，下列说法正确的是（　　） A．振动膜带正电 B．电容器电容增大 C．电容器带的电荷量增大 D．振动膜与基板间的电场强度减小 20．(25-26高二上·江西部分校·)某软件运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，M极板固定且电势保持不变，N极板两端与固定在手机上的绝缘轻弹簧连接。点为两极板间的一点，若N极板向上移动少许距离，则（　　） A．电容器的电容减小 B．点的电势增大 C．两极板间的电场强度增大 D．流过电流表的电流方向为从到 21．手机导航要依靠手机中内置的加速度传感器，如图所示为手机内电容式加速度传感器的原理图，和为平行板电容器两极板，、、、板均与手机固定，板两端与两轻弹簧连接，当手机的加速度变化时，板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中为定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．匀速运动时，板带正电荷，电流表中无电流流过 B．匀速运动时，板带正电荷，电流由向流过电流表 C．向前加速时，若加速度增大，电流由向流过电流表 D．保持向前的匀加速运动时，之间的电场强度变大 22．(25-26高二上·辽宁沈阳第二中学·月考)电子计步器的工作核心部件为震动传感器，一般按照传感器的类型可分为计步器与计步器，其中一款计步器的原理图可以简化如下，平行板电容器的一个极板固定在设备上，另一个极板与两个固定在设备上的轻弹簧连接，极板与弹簧间绝缘，振动系统完成一次周期性振动，电流传感器显示电流周期变化一次，才能实现计步一步。极板电势始终为零，关于该计步器，下列说法正确的是（　　） A．极板靠近极板的运动过程中，电流传感器中电流方向 B．极板远离极板运动的过程中，平行板电容器在充电 C．MN极板间距离最小时，固定在电容器中A点带负电的点电荷具有的电势能最大 D．MN极板间距离最大时，固定在电容器中A点带负电的点电荷受到的电场力最大 23．(25-26高三上·山西部分中学·)如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（　　） A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电场强度不变 C．油滴的电势能不变 D．油滴将向下运动 24．(25-26高二上·四川成都蓉城联盟·期中)如图，平行板电容器与电源连接，下极板接地。一带电液滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态。现将上极板竖直向下移动一小段距离（至图中虚线位置），则（　　） A．液滴带负电 B．P点的电势将降低 C．极板的带电量将减少 D．液滴的电势能将增大 25．(25-26高二上·北京第十五中学·期中)如图所示，两极板加上恒定的电压，将一质量为、电荷量为的带电粒子在正极板附近由静止释放，粒子向负极板做加速直线运动。不计粒子重力。若将两板间距离减小，再次释放该粒子，则（　　） A．带电粒子获得的加速度变小 B．带电粒子到达负极板的时间变短 C．带电粒子到达负极板时的速度变小 D．加速全过程静电力对带电粒子做的功变大 题型三 电容的决定式（电荷量不变）（共9小题） 26．(25-26高二上·四川德阳高中·期中)电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛，其工作原理简化为如图所示，M和N为电容器两极板，充电后与电源断开。M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动，电压传感器与静电计等效，可直接测量电容器的电压。当手机由静止突然向前加速时，下列说法正确的是（　　） A．电压传感器的示数变大 B．电压传感器的示数变小 C．电容器两极板间的电场强度不变 D．电容器两极板间的电场强度变小 27．(25-26高二上·山西太原·期中)如图所示，带电平行板电容器水平放置，一带正电的液滴静止于极板、中的一点处，极板接地。下列说法正确的是（　　） A．极板带正电荷 B．点处的电势为正值 C．若极板固定，极板上移一小段距离，液滴在点处的电势能变小 D．若极板固定，极板左移一小段距离，液滴在点处的电势能变小 28．(25-26高二上·河南郑州部分名校·期中)如图所示，两平行金属板A、B水平放置，带等量的异种电荷，B板接地，一个带负电小球用绝缘细线拴着，细线另一端系在B板上，小球静止在P点，细线绷紧，则下列说法正确的是（　　） A．A板可能带负电 B．A板向上平移一些，A、B两板间的电压会增大 C．A板向上平移一些，P点电势会升高 D．A板向上平移一些，细线拉力会减小 29．(25-26高二上·安徽多校·调研)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，是电容器的上下极板，是电容器中两个位置固定的点，电容器的下极板与大地相连。若将电容器的下极板下移一点，则（　　） A．两板间电场强度减小 B．点电势升高 C．两点电势差变小 D．两点电势差变大 30．(25-26高二上·天津宝坻区第一中学·月考)如图所示，平行板电容器实验装置中，极板A接地，B与一个灵敏 的静电计相接。若电容器的电容为C，两极板间的电压为U，则（　　） A．将A极板向上移动，C变大，U变小 B．将A极板向下移动，C变小，U变大 C．将A极板向左移动，C变小，U变大 D．将A极板向右移动，C变大，U变大 31．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，正极板与静电计相连，两板间有一个正检验电荷固定在P点。若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离的过程中，静电计带电量的变化可忽略。下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容值减小 B．电容器两板间的电场强度不变 C．电容器两板间P点的电势不变 D．电容器两板间固定在P点的检验电荷的电势能增大 32．(25-26高二上·河北雄安新区·期中)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个负试探电荷固定在点，正极板保持不动，将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后，下列说法正确的是（　　） A．静电计指针张角变大 B．点电势降低 C．试探电荷的电势能增大 D．试探电荷受到的电场力增大 33．(25-26高二上·北京第四中学·期中)研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置如图所示。静电计可以用来测量平行板电容器两极板间的电势差。关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．静电计的指针张角越大，则电容器两极板间的电势差越大 B．将电容器的左极板向上平移，则静电计的指针张角减小 C．将电容器的左极板向右平移，则静电计的指针张角减小 D．在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计的指针张角减小 34．(25-26高二上·重庆育才中学·月考)某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器，如图所示。将电容器可动电极（上极板）与静电计连接，下极板固定，上极板在压力作用下会向下移动，引起电容的变化，压力越大，移动距离越大（设两电极始终不接触），上极板带正电且电荷量保持不变，为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时，下列说法正确的是（　　） A．极板间电场强度变大 B．静电计指针张角变小 C．点的电势不变 D．电容器的电容变小 题型四 电容的决定式（综合）（共9小题） 35．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是（　　） A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q变小，C变小，U不变，E不变 C．Q不变，C变小，U变大，E不变 D．Q不变，C变小，U不变，E变小 36．(25-26高二上·海南海南中学·期中)如图所示，竖直放置的平行板电容器与滑动变阻器、电源相连，用绝缘细线将带电小球悬挂在极板间，闭合开关后细线与竖直方向夹角为。忽略电容器的边缘效应，则有（　　） A．小球带负电 B．断开开关，将板向右平移，将保持不变 C．保持开关闭合，将板向左平移，将变大 D．保持开关闭合，滑动变阻器滑片上移，将变小 37．(25-26高二上·黑龙江牡丹江第二高级中学·期中)如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　） A．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势不变 B．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，P点电势升高 C．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴不动，G中有方向为的电流 D．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有方向为的电流 38．(25-26高二上·山西·期中)如图所示，平行板电容器的两极板分别与一电源的正负极相连，下极板接地，闭合开关S时，平行板间的P点有一带电微粒处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S稳定时，回路中有逆时针方向的电流 B．闭合开关S稳定时，将上极板向上平移一小段，电阻R上有向左的电流流过 C．S闭合稳定后再断开，将下极板向上平移一小段，微粒仍静止不动 D．S闭合稳定后再断开，将下极板向上平移一小段，微粒的电势能减小 39．(25-26高一上·内蒙古牙克石第一中学·期中)如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板A、B与电源E相连，上极板A接地。电键K闭合，充电完毕后，板间的M点有一个带电液滴恰处于静止状态。此时若将B板向下平移一小段距离，下列说法中正确的是（　　） A．金属板带电量Q减少，带电液滴将向上运动 B．M点电势升高且带电液滴在M点的电势能减少 C．充电完毕后，若先断开电键K，再将B板水平向右平移一小段距离，则带电液滴在M点的电势能增大 D．充电完毕后，若先断开电键K，再将B板水平向左平移一小段距离，则带电液滴将向上运动 40．(25-26高三上·河北邢台青桐鸣大联考·期中)如图所示，平行板A、B水平放置与电源连接，B板接地，带电小球（大小不计）用绝缘细线悬于两板间，闭合开关S，将B板适当向上移（不与小球相碰），可以使细线的拉力减小为零，则下列判断正确的是（　　） A．小球带正电 B．闭合开关，B板上移时，小球电势能增大 C．断开开关，B板下移时，细线的拉力会增大 D．断开开关，B板下移时，小球电势能减小 41．(25-26高二上·广东阳江第一中学·月考)某平行板电容器与直流电源相连，电源电动势不变，一个二极管接入电路中，如图所示．先闭合开关一段时间，然后进行下列操作，则以下说法正确的是（　　） A．保持开关闭合，将B极板稍微上移，稳定后电容器内电场强度增大 B．保持开关闭合，将B极板稍微上移，上移过程电路中的电子由B板运动到A板 C．断开开关，将B极板稍微下移，稳定后电容器内电场强度增大 D．断开开关，将B极板稍微下移，下移过程电路中的电流由B板运动到A板 42．平行板电容器、静电计、理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所示的电路。电容器的左极板固定，右极板为可动极板，极板中某点的电势为。设静电计的张角为，若将右极板向左移动少许后。下列说法中正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．两板间的场强不变 C．静电计的张角变小 D．点的电势减小 43．(25-26高二上·广东广州执信中学·月考)物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最早得出了元电荷e的数值。带电油滴悬浮于极板A、B间的匀强电场中，通过观测悬浮油滴的直径及其他相关物理量就可以得到油滴的带电量。若将下极板接地，则下列说法正确的是（　　） A．悬浮于极板A、B间的油滴带正电 B．增大电源的电压，则P点的电势升高 C．增大电源的电压，则悬浮油滴将向下运动 D．断开开关，增大两极板的间距，则悬浮油滴将向下运动 题型五 电容实验题（共8小题） 44．如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电荷量，把A板向右移，静电计指针偏角将 ；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将 ；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将 。 45．(25-26高二上·山西卓越大联考·期中)在用如图所示的装置，研究平行板电容器的电容的决定因素时： (1)保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，减小两极板的正对面积S，发现静电计指针的偏角变大。说明S减小时，电容C （选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)保持Q和S均不变，减小d，发现静电计指针的偏角变小。说明d减小时，电容C （选填“增大”“减小”或“不变”）； (3)上述实验表明，平行板电容器的电容与 有关。 46．(25-26高二上·吉林四平第一高级中学等四校联考·期中)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示出电流i随时间t变化的图像。 (1)为使电源向电容器充电，应将开关S与 （选填“1”或“2”）端相连； (2)实验前直流电源电动势E＝6V，电容器不带电。电容器充放电过程电流随时间变化的i-t图像如图乙所示。 ①图中阴影部分的面积 （选填“等于”或“不等于”）； ②计算机测得（即充电总电量为），则该电容器的电容为 F。 47．(25-26高二上·福建宁德福宁古五校教学联合体·期中)图示为研究电容器的实验装置。 (1)图甲中，电容器充电后与电源断开，B板固定不动、保持A板与B板的距离不变，将A板向上移动一小段距离，静电计指针张角将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (2)某小组通过实验研究电容器的充放电现象，实验电路如图乙所示，电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图乙中电源电动势为8V，实验前电容器不带电。先将开关S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，将开关S与“2”端相连，直至放电完毕，则图像丙中阴影部分的面积与 （填“相等”或“不相等”），若计算机测得，则该电容器的电容为 F。 48．(25-26高二上·天津南开大学附属中学·)甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 (1)当开关S接到“1”时，电容器处于 过程；（填“充电”或者“放电”）电容器所带的电荷量逐渐 ；（填“增加”或“减少”） (2)在利用图（a）电路进行实验时，下列操作或现象正确的是_____。 A．连接电路时，电压表的下端为“+”接线柱 B．电容器在充电时，电流表指针向左偏转 C．电容器在放电时，电流表指针忽左忽右偏转 D．电容器充电结束后，电压表示数稳定在某一数值。乙同学用图（b）所示电路来观察电容器放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流与时间的关系图像。 (3)通过图像可以发现：电容器放电时，电路中的电流减小得越来越 （选填“快”或“慢”）； (4)乙同学改变电源，重复多次上述实验，得到电容器在不同电压下所带的电荷量，并作出图像，则图像应是_____； A． B． C． D． 丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将极板接地，平行板电容器的极板与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。 (5)如果保持两极板间距离不变，仅将极板向下移动，将会发现静电计指针偏角 （选填“变大”“变小”或“不变”）；如果保持两极板间正对面积不变，仅将极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，发现静电计指针偏角 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 49．(25-26高二上·天津部分区·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 (1)先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流方向 （填“从a到b”或“从b到a”）。 (2)将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以算出电容器放出的电荷量为，则电容器的电容为 。 (3)若换另一个R较小的电阻，其余条件不变，进行实验，则电容器的放电时间将 （填“变长”、“变短”或“不变”）。 50．(25-26高三上·重庆第一中学·月考)实验小组用传感器观察电容器的放电过程，如图甲中的电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。先将开关S合向1，待电路稳定后再将开关S合向2，由于电流传感器与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。已知图甲中电源两端提供的电压恒为8V。 (1)根据I-t图像估算出图线与坐标轴围成的面积共48小格，则电容器全部放电过程中的电荷量约为 C，计算出电容器的电容C= F；（结果均保留2位有效数字） (2)若仅将定值电阻R换用阻值更大的电阻重新实验，则电容器放电的时间会 （填“变长”、“变短”或“不变”），在放电过程中，电容器的带电量减少，电容器的电容C （填“变大”、“变小”或“不变”）。 51．(25-26高二上·吉林长春第八中学·月考)如图甲是利用电流传感器系统研究电容器的充放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）可以捕捉瞬时的电流变化。图甲直流电源电压为8V，充电前电容器带电荷量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 (1)在电容器充电与放电过程中，通过电阻R0的电流方向 （选填“相同”或“相反”）； (2)图像阴影为I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积S1 S2。（选填“>”“<”或“＝”） (3)已知S1＝3.2mA·s，则该电容器的电容值为 F。（保留两位有效数字） (4)由甲、乙两图可判断阻值R1 R2。（选填“>”“<”或“＝”） 题型六 电路中的电容（共9小题） 52．(25-26高二上·辽宁沈阳第二中学·期中)如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合，有一带电粒子静止在电容器中的点，下列说法正确的是（　　） A．仅将A板上移，粒子仍保持静止不动 B．仅将A板上移，P点电势降低 C．仅增大光敏电阻的光照强度的过程中，电阻中有向上的电流 D．仅增大光敏电阻的光照强度，灯泡L将变暗 53．(25-26高二上·山西天一大联考·期中)如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，、是电容器的两金属极板，、均闭合时，一带电液滴恰好静止在电容器中的点。下列判断正确的是（　　） A．、均闭合时，仅增大，液滴将向下运动 B．、均闭合时，仅增大，液滴将向下运动 C．、均断开时，仅将板上移，点电势降低 D．、均断开时，仅将板左移，点电势降低 54．(25-26高二上·重庆凤鸣山中学·期中)如图所示电路中，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，电表均为理想电表。闭合开关S电路稳定后，一带电液滴在电容器C中恰好静止，当滑动变阻器的滑片自端向端滑动的过程中，理想电表的示数分别用、和表示，理想电表的示数变化量分别用、和表示，正确的是（　　） A．理想电流表的示数变小 B．带电液滴在电容器中会下降 C．不变 D．的绝对值不变 55．(25-26高二上·江西萍乡·期中)如图所示的电路，电源电动势为E、内阻为r，为滑动变阻器，为定值电阻。开关闭合后，带电油滴P在平行板电容器中保持静止。下列说法中正确的是（    ） A．若使滑动变阻器滑片向下移动，则电压表示数减小 B．若使滑动变阻器滑片向下移动，则电流表示数减小 C．若仅使电容器上极板靠近下极板移动，则油滴将向下移动 D．若仅使电容器下极板远离上极板移动，则电容器会有短暂的放电过程 56．如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器、的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。现要使尘埃P向上加速运动，下列方法中可行的是（　　） A．把的滑片向左移动 B．把的滑片向左移动 C．把的滑片向右移动 D．把开关S断开 57．(25-26高二上·广东肇庆第一中学·)如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器。有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动。若滑动变阻器的滑片向下滑动，则（　　） A．L变暗 B．电容器电荷量增加 C．油滴向下运动 D．流过滑动变阻器的电流增大 58．(25-26高二上·广东广州海珠外国语实验中学·)在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表、电压表、电压表的示数分别用、、和表示，它们的示数变化量的大小分别用、、和表示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电源输出功率不一定增大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小 C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B稍错开一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q仍静止不动 59．(25-26高三上·山西天一大联考·期中)如图所示，电源（内阻不计）、开关、定值电阻、滑动变阻器、电容器和导线组成闭合电路，电容器B板接地，在A、B板中间点固定一个带正电的粒子，开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向下移动，粒子受到的电场力减小 B．滑动变阻器的滑片向上移动，粒子电势能增大 C．A板向上移动，粒子电势能增大 D．B板向下移动，粒子电势能增大 60．(25-26高二上·福建厦门第一中学·期中)如图所示，电源内阻不可忽略，为电阻箱，为半导体热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，C为电容器，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，电压表为理想电表，则下列判断正确的是（　　） A．若不变，当温度降低时油滴向上移动 B．若不变，当温度降低时电压表的示数减小 C．若温度不变，当电阻箱的阻值增大时，流经电阻的电流方向向上 D．若不变，温度不变，当电容器C两极板间的正对面积错开一些时油滴向下移 $