北京市2025-2026学年高二物理寒假作业系列（五）电容器专题

北京市2025-2026学年度高二物理寒假作业系列 （五） 电容器专题 作业时间： 月 日 （作业时长建议：45分钟） 一、知识回顾 1.电容器：两个彼此 的导体，可看成一个电容器。 2.电容器的充、放电 （1）充电：把电容器接在电源上，电容器两个极板分别带上等量的异种电荷的过程。充电后，两极板间有电场存在，电容器储存电荷。 （2）放电：用导线将电容器两极板接通后，极板上电荷通过导线中和的过程。放电后的两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量。 3.电容器的电容 （1）定义：电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值。 （2）意义：表示电容器 的物理量。 （3）定义式：。 （4）单位：法拉、微法和皮法 4.平行板电容器 （1）平行板电容器的电容 （2）带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强 二、典型例题 例1、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器板接触，能使电容器带电 B.实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变小 C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D.实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 导学追问： ①动态电容器问题，一般分为两个类型，一种是电容器两端的电压不变，一种是电容器所带的电量不变。那么，本题属于哪一种类型？ ②影响电容器大小的因素有哪些？电容的定义式是什么？ ③本实验中，静电计的张角反映了电容器的哪里物理量的变化情况？ 参考答案：A 三、强化提升 基础篇 1.如图所示，莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，在电源被发明前，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电（现在可以利用电源对其充电）。下列说法正确的是（　　） A.莱顿瓶存储的电荷越多，莱顿瓶的电容越大 B.莱顿瓶的电容与充电电压成反比 C.内外锡箔的高度越高，莱顿瓶的电容越大 D.莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 2.在生产纸张、纺织品等绝缘材料的过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置了如图所示的传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，某过程灵敏电流计G中有a流向b的电流，则此过程（　　） A.板间的纸张厚度减小 B.板间的纸张厚度增大 C.板间的电场强度减小 D.极板所带的电荷量增大 3.如图，平行板电容器两极板与电源两极相连，G为灵敏电流表。闭合开关并达到稳定后，若要电流表中产生从a流向b的电流，可将电容器（　　） A.两极板的距离增大一些 B.两极板的距离减小一些 C.两极板间的电介质抽出 D.两极板的正对面积减小 4.图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中错误的是（　　） A. B. C. D. 5.利用如图所示的电路做“观察电容器的充、放电现象”实验，下列说法正确的是（　　） A.开关S拨到1，电容器放电 B.开关S拨到2，电容器充电 C.电容器充、放电过程中，通过R的电流方向相反 D.电容器充、放电过程中，通过R的电流方向相同 6.某种不导电溶液的相对介电常数与浓度的关系曲线如图（a）所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图（b）所示的电路，闭合开关S后，若降低溶液浓度，则（　　） A.电容器的电容减小 B.电容器所带的电荷量增大 C.电容器两极板之间的电势差增大 D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N 7. 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、间距为的活动金属电极和固定金属电极组成，两金属电极间有空气间隙，两金属电极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，则下列说法正确的是（　　） A.按键向上的过程中，电容器的电容增大 B.按键向下的过程中，电容器的电荷量减小 C.按键向下的过程中，图丙中电流方向从流向 D.按键向下的过程中，电容器两极间的电场强度增大 8.图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （　　） A.极板间电势差减小 B.电容器的电容增大 C.极板间电场强度增大 D.电容器储存能量增大 提高篇 9.如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，闭合开关S后，带正电的液滴从小孔正上方的P点由静止自由落下，当液滴穿过b板小孔到达a板小孔时速度为。现使a板不动，在开关S仍闭合或断开的情况下，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，此时液滴到达a板小孔时速度为，下列说法中正确的是（　　）A.若开关S保持闭合，向下移动b板，则 B.若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则 C.若开关S保持闭合，向下移动b板，则 D.若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则 10.平行板电容器利用电场储能实现电荷调控，其电容由极板面积等几何参数共同决定。如图的电路中，是两金属板构成的平行板电容器，B板接地。先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点与A板的距离不变。则下列说法错误的是（　　） A.电容器的电容变小 B.电容器内部电场强度大小变大 C.两板之间电压变大 D.点电势升高 11.电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，如图所示，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.电容器两极板间的电压保持不变 D.电容器两极板间的电压逐渐减小 12.一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。实验中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（） A.充电过程中，电容器两极板间的电势差减小 B.放电过程中，流过电阻R的电流方向由N到M C.仅增大电阻R，充电过程图中图线与坐标轴所围的面积不变 D.放电时图中图线与坐标轴所围的面积约为40个小方格，则电容器释放的电荷量约为0.8C 13.如图所示，把直流电源、定值电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路，观察电容器的充放电现象。下列说法正确的是（　　） A.电容器充电过程中，电路中的电流一直增大 B.电容器充电过程中，电容器的电容逐渐增大 C.电容器放电过程中，流过电阻的电流方向为到 D.电容器放电过程中，电压表示数减小 14.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为5cm，一带电量为的点电荷沿电场线从C点运动到D点，电场力做功为。CD间距离为3cm，AC间距离为，不计重力。求 （1）CD两点间电势差； （2）A板电势； （3）仅将A板移动到C处后，A板的电势。 15.某小组做“观察电容器的充放电”实验。 （1）该小组首先自制了一个电容器，如图甲所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。为了增加该电容器的电容，下列说法正确的是___________。 A.锡箔纸面积尽可能小些 B.锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C.增大电容器的充电电压 D.减小电容器所带的电荷量 （2）该小组将自制电容器接入如图乙所示的电路中，将开关接“1”一段时间后，再将开关接“2”。在下列四个图像中，能表示以上过程中通过传感器的电流随时间变化的图像为 （选填“A”或“B”）、电容器两极板间的电压随时间变化的图像为 选填“C”或“D”）。 A. B. C. D. （3）该小组还自制了另一电容器，电容器的电容大于电容器的电容。将两电容器分别接入图乙所示电路中进行充电实验时，通过传感器的电流随时间变化的图像如图丙所示，其中对应电容器充电过程的是 （选填“①”或“②”）。 （4）若将图乙中的电阻换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流 （选填“变大”、“变小”或“不变”），所得的图像与横轴所围的面积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 答案 1.C 2.A 3.B 4.A 5.C 6.B 7.D 8.D 9.B 10.B 11.A 12.C 13.D 14.（1）；（2）；（3） 15. （1）B （2）.①A ②C （3）.② （4）.①变小 ②不变 学科网（北京）股份有限公司 $