专题09 电容器的动态分析（举一反三专项训练，4大题型）（全国通用）2026年高考物理二轮复习

专题09 电容器的动态分析 第一部分 题型专练 【题型01】电容器电势差不变 【题型02】电容器电荷量不变 【题型03】电容器与静电计组合的动态分析 【题型04】电容器的串并联问题 第二部分 重难集训 【题型1 电容器电势差不变】 1．（2025·河南·模拟预测）为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，电容器C的两极板夹在输液管两侧，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表．根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A．液面下降后，电容器两端电压变小 B．液面下降后，电容器所带电量增大 C．液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D．输液管较粗时，电容器容值会变大 2．（2025·河北·一模）传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。如图乙，在按键的过程中，下列说法正确的是（　　） A．计算机键盘使用的是光传感器 B．电容器的电容和电荷量Q均减小 C．图甲中电流从M流向N D．电容器极板间的电场强度变大 3．（2025·陕西咸阳·二模）如图甲为一可变电容器，图乙为两个完全相同的半圆形平行金属板接在电路中，开始时两金属板正对，保持开关S闭合，将上侧金属板转过，同时将两板之间的距离增大到原来的，则调整前、后（　　） A．两极板间的电压之比为2：3 B．两极板间的电场强度之比为3：2 C．电容器的电容之比为3：2 D．电容器的电量之比为2：3 4．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图，把滑动变阻器R的滑片移动到某合适位置，先将开关拨到1，闭合开关，足够长时间后，将开关拨到2，平行板电容器所带电荷量q随时间t变化的关系图像如图中的曲线①。把滑动变阻器R的滑片往某个方向滑动，重复上述实验得到图中的曲线②。下列说法正确的是（　　） A．电容器放电过程，电路中电流一直增大 B．实验中滑动变阻器的滑片是向右滑动的 C．若在电容器中插入橡胶板，电容器所带电荷量的最大值会减小 D．断开开关，增大两极板间的距离，则板间的电场强度减小 5．（2026·广东惠州·二模）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、电阻等连接成如图（b）所示的电路。闭合开关后，若增加溶液浓度，则（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器所带电荷量减少 C．电容器两极板之间的电压减小 D．浓度增加过程中，流过电阻的电流方向向左 6．（多选）（2025·河北保定·一模）如图所示，、为导线与平行板电容器的连接点，平行板电容器水平放置，下极板接地，电源两端电压恒定，一油滴恰能静止于平行板的中间点。若将两极板分别绕过、两点的轴在纸面内顺时针转过相同的角度，如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．点的电势不变 B．油滴将水平向右做匀加速直线运动 C．油滴在极板间运动过程中电势能增加 D．油滴在极板间运动过程中重力势能增加 【题型2 电容器电荷量不变】 7．（2025·天津南开·一模）电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。则减速过程该电容器（　　） A．电容减小 B．M、N两极板间的距离减小 C．极板间的电场强度增大 D．M板为可移动极板 8．（2025·广东揭阳·二模）如图是“自电容”传感器的工作原理示意图。感应电极上带有一定量的正电荷，当手指靠近感应电极时，测量感应电极与手指间的电容变化，可以实现对手指靠近过程的检测。对于手指靠近的过程，下列说法正确的是（    ） A．手指尖端感应出正电荷 B．感应电极的电势比手的电势低 C．感应电极与手之间的场强逐渐增大 D．感应电极与手之间的场强保持不变 9．（2025·湖北·模拟预测）在真空中有一平行板电容器，两极板正对面积为S，两极板间距为d，电容器充电结束后带电荷量为Q，断开与电源的连接，忽略电容器极板边缘效应，设两极板之间是匀强电场，则下列说法正确的是（　　） A．两极板间引力大小为 B．两极板间引力大小为 C．若将两极板间距增大，则外力克服电场力做功 D．若将两极板间距增大，则外力克服电场力做功 10．（多选）（2025·天津河西·一模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A． B． C． D． 【题型3 电容器与静电计组合的动态分析】 11．（多选）（2025·山西·模拟预测）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 12．（2025·宁夏银川·模拟预测）在如图所示的电路中，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始时单刀双掷开关接1，一段时间后将单刀双掷开关接2。则下列说法正确的是（　　） A．开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大 B．开关接1时，x减小，电路中的电流沿顺时针方向 C．开关接2时，x减小，静电计的指针偏角增大 D．开关接2时，x增大，平行板间的电场强度不变 13．（多选）（2025·福建福州·三模）如图所示，平行板电容器两极板水平放置，上极板带正电，与静电计相连。静电计外壳与下极板接地。一带电微粒以一初速度平行于极板射入，恰能沿直线穿过电容器。带电静电计的内部空间分布电场，等势面分布如图所示。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．微粒带负电 B．P点和Q点电势相同 C．将上极板向上平移，静电计指针张角增大 D．将上极板向上平移，将带电微粒从同一位置平行于极板射入，电势能可能增大 【题型4 电容器的串并联问题】 14．（2025·江西新余·模拟预测）两平行板电容器甲、乙按如图所示方式连接。保持滑动变阻器的滑片位置不变，把电容器乙的右侧极板向右移动一小段距离。设电容器甲、乙的电容分别为、，所带电荷量分别为q1、q2，两极间电压分别为U1、U2。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A．C1不变，C2增大 B．q1增大，q2减小 C．U1减小，U2增大 D．q1、q2之和保持不变 15．（2025·湖北·一模）电容式加速度传感器具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好等优点，在航空、汽车、医疗设备等领域均有广泛的应用，其结构如图所示。基座内部可以看成由上下两个电容分别为C1、C2的电容器组成，当基座具有沿箭头方向的加速度时，质量块将相对基座产生位移而使电容器的电容发生变化。已知上、下极板间电压恒定，则（　　） A．当基座做匀速直线运动时，C1减小，C2增加 B．当质量块向上极板靠近时，C1减小，C2增加 C．可根据两电容器的电压变化来判断基座的加速度 D．可根据两电容器的电量变化来判断基座的加速度 16．（多选）（2025·黑龙江·二模）如图所示的电路中，电容器甲、乙通过导线连接，闭合开关S一段时间后，电容器乙两极板间的带电液滴恰好静止。现将开关S断开，随后将电容器甲的下极板向上平移少许，下列说法正确的是（　　） A．电容器甲的电容减小 B．电容器乙两极板间的电压减小 C．液滴将向上运动 D．流过灵敏电流计的电流方向向右 1．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器，用于检测环境湿度变化。其原理如图所示，电容器下极板固定，上极板通过吸湿材料与支架连接，可随湿度变化上下移动。闭合开关，已知当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之体积缩小，从而改变极板间距。已知电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大阻值为，灵敏电流计G可检测微小电流。下列说法正确的是（　　） A．环境湿度升高时，极板间电场强度不变 B．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流计中将通过从a到b的电流 C．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，若流经电流计电流方向为从a到b，说明环境湿度升高 D．断开开关后，电流计上会有从b到a的短暂电流 2．M、N可以视作平行板电容器的两个极板，将平行板电容器与电键K，电阻R和电源连接成如图所示的电路，N板接地。电源的右接线柱连电源的正极，M板在图中“1”、“2”位置时与N板正好对齐。则下列说法正确的是（    ） A．电键K闭合一段时间后，将M板由“2”位置移至“1”位置过程中，电阻R中有向左流动的电流 B．电键K闭合一段时间后，将M板由“2”位置移至“3”位置过程中，电阻R中有向右流动的电流 C．电键K断开一段时间后，M板由“2”位置移至“1”位置，M板电势将升高 D．电键K断开一段时间后，M板由“2”位置移至“1”位置，M板电势将降低 3．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连，其中B板接地。开关S闭合后，在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，油滴向下运动 B．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，油滴的电势能变小 C．保持S闭合，再将A板向上平移一小段位移，C点电势升高 D．保持S闭合，再将B板向左移动一小段位移，电容器带电量增大 4．（2025·广西南宁·模拟预测）如图所示，电路中D为二极管，为滑动变阻器，为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，水平放置在真空中的平行板电容器上板接地，极板间的P点固定有带电量很小的负电荷，下列说法正确的是（　　） A．仅将的滑片向下移动，电容器极板间的电压减小 B．仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻，电容器极板间的电压减小 C．仅将电容器的下板稍向上移，P点处负电荷的电势能增大 D．仅将电容器的下板稍向左移，电容器极板间的电场强度不变 5．（多选）（2025·广东惠州·模拟预测）可拉伸电容器在智能穿戴等柔性电子产品中应用广泛，其核心结构由可变形电极和离子凝胶电介质组成，如图所示。当电容器拉伸时，极板面积和电介质的厚度均发生变化。其体积保持不变。充电后与电源断开的电容器。在缓慢左右绝缘拉伸过程中，下列判断正确的是（　　） A．电容器的电荷量不变 B．电容器两电极间电压不变 C．电容器的电容与成正比 D．电容器中的电场强度与成正比 6．（多选）（2025·四川·模拟预测）一物理兴趣小组的同学将两个相同电容器的上极板用导线相连，下极板均接地，如图甲所示。另一组同学在两个电容器上极板间接入一理想二极管，如图乙所示。让两组电容器的上极板分别带电后，两组同学观察到两电容器中间相同的带负电油滴均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．若将图甲中极板稍向上平移，将向上动，将向下动 B．若将图甲中极板稍向上平移，和均不动 C．若将图乙中极板稍向上平移，和均不动 D．若将图乙中极板稍向上平移，处电势将减小 7．（多选）（2025·湖南·模拟预测）如图1所示，面积均为S的正对平行金属板A、B构成电容器，充电后与电源断开，A板带正电荷，板间距为。现将厚度为、面积为S的铜板置于A、B正中间，铜板上表面用表示，下表面用表示，如图2所示。设空气的相对介电常数，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．图1中板间电场强度大小 B．1、2两图中A、B板间电压之比为 C．图2中铜板内部场强处处为0 D．铜板下表面的感应电荷在铜板中心处产生的场强大小为 8．（多选）（2025·重庆永川·模拟预测）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 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 电容器的动态分析 第一部分 题型专练 【题型01】电容器电势差不变 【题型02】电容器电荷量不变 【题型03】电容器与静电计组合的动态分析 【题型04】电容器的串并联问题 第二部分 重难集训 【题型1 电容器电势差不变】 1．（2025·河南·模拟预测）为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，电容器C的两极板夹在输液管两侧，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表．根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A．液面下降后，电容器两端电压变小 B．液面下降后，电容器所带电量增大 C．液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D．输液管较粗时，电容器容值会变大 【答案】C 【详解】A．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，A错误： B．根据电容 液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容减小，极板之间电压不变，结合 则电容器所带电量减少，B错误； C．根据图示可知，电容器右侧极板带负电，结合上述，液面下降时，极板所带电荷量减少，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，C正确； D．结合上述可知，输液管较粗时，极板之间间距增大，则电容器的电容变小，D错误。 故选C。 2．（2025·河北·一模）传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有由相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。如图乙，在按键的过程中，下列说法正确的是（　　） A．计算机键盘使用的是光传感器 B．电容器的电容和电荷量Q均减小 C．图甲中电流从M流向N D．电容器极板间的电场强度变大 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，计算机键盘使用的是电容传感器，故A错误； BCD．在按键的过程中，电容器两板间距d减小，则由 可知，电容器的电容C增大，两板电压U一定，根据Q=CU 可知电容器的电量Q增加，电容器充电，则图中电流从N流向M，电容器极板间的电场强度增大，故BC错误、D正确。 故选D。 3．（2025·陕西咸阳·二模）如图甲为一可变电容器，图乙为两个完全相同的半圆形平行金属板接在电路中，开始时两金属板正对，保持开关S闭合，将上侧金属板转过，同时将两板之间的距离增大到原来的，则调整前、后（　　） A．两极板间的电压之比为2：3 B．两极板间的电场强度之比为3：2 C．电容器的电容之比为3：2 D．电容器的电量之比为2：3 【答案】B 【详解】A．保持开关S闭合，电容器两端的电压保持不变，则两极板间的电压之比为1：1，故A错误； B．对电容器，两极板的电场强度为 故 B正确； C．根据电容器电容的决定式 又， 联立解得 故C错误； D．电容器的电量为 可得 故D错误。 故选B。 4．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图，把滑动变阻器R的滑片移动到某合适位置，先将开关拨到1，闭合开关，足够长时间后，将开关拨到2，平行板电容器所带电荷量q随时间t变化的关系图像如图中的曲线①。把滑动变阻器R的滑片往某个方向滑动，重复上述实验得到图中的曲线②。下列说法正确的是（　　） A．电容器放电过程，电路中电流一直增大 B．实验中滑动变阻器的滑片是向右滑动的 C．若在电容器中插入橡胶板，电容器所带电荷量的最大值会减小 D．断开开关，增大两极板间的距离，则板间的电场强度减小 【答案】B 【知识点】电容器的充放电与储能、电容器的动态分析(U不变） 【详解】A．电容器放电过程，电容器两端电压不断减小，放电电流不断减小直至为零，A错误； B．曲线②下降的更慢，图线的斜率小，而图线的斜率反映电流的大小，则说明第二次电阻更大，滑动变阻器往右移动，B正确； C．在电容器中插入橡胶板，根据电容器电容公式，电介质的介电常数增大，电容器的电容C增大，由，两端电压U为电源电压不变，则q变大，C错误； D．开关断开，电容器的所带电荷量不变，增大两极板的距离d，由知，电容器的电容C减小，板间的电场强度不变，D错误。 故选B。 5．（2026·广东惠州·二模）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、电阻等连接成如图（b）所示的电路。闭合开关后，若增加溶液浓度，则（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器所带电荷量减少 C．电容器两极板之间的电压减小 D．浓度增加过程中，流过电阻的电流方向向左 【答案】B 【详解】A．由图（a）知，浓度增大时减小，电容公式，故电容减小，故A错误； B．由，两极板电压不变，减小则减少，故B正确； C．平行板电容器与恒压电源连接，两极板电压不变，故C错误； D．减小，电容器放电，电流从电容器正极板流出，流过电阻的电流方向向右，故D错误。 故选B。 6．（多选）（2025·河北保定·一模）如图所示，、为导线与平行板电容器的连接点，平行板电容器水平放置，下极板接地，电源两端电压恒定，一油滴恰能静止于平行板的中间点。若将两极板分别绕过、两点的轴在纸面内顺时针转过相同的角度，如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．点的电势不变 B．油滴将水平向右做匀加速直线运动 C．油滴在极板间运动过程中电势能增加 D．油滴在极板间运动过程中重力势能增加 【答案】AB 【详解】A．由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，又由于P点仍处于板的中间，由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故电势 可见点的电势不变，A正确； B．设原来两极板间距为d，两极板的电势差为U，带电油滴处于静止状态，则 当两极板分别绕过、两点的轴在纸面内顺时针转过相同的角度θ后，两极板间距变为 由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故此时极板间的电场强度 电场力在竖直方向的分力 所以带电油滴的合力方向恰好水平向右，故油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，B正确； C．油滴向右运动过程中电场力做正功，油滴的电势能不断减少，C错误； D．油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，竖直高度不发生变化，故重力势能不变，D错误。 故选AB。 【题型2 电容器电荷量不变】 7．（2025·天津南开·一模）电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。则减速过程该电容器（　　） A．电容减小 B．M、N两极板间的距离减小 C．极板间的电场强度增大 D．M板为可移动极板 【答案】B 【详解】A．因为电荷量Q不变，电压U减小，根据 可知电容增大，故A错误； B．因为C增大，根据 则M、N两极板间的距离d减小，故B正确； C．极板间电场强度 又因为， 联立解得 可知电场强度不变，故C错误； D．当汽车速度减小时，可移动极板因为惯性速度没来的及变化相对汽车向前运动，M、N两极板间的距离减小，则N板为可移动极板，故D错误。 故选B。 8．（2025·广东揭阳·二模）如图是“自电容”传感器的工作原理示意图。感应电极上带有一定量的正电荷，当手指靠近感应电极时，测量感应电极与手指间的电容变化，可以实现对手指靠近过程的检测。对于手指靠近的过程，下列说法正确的是（    ） A．手指尖端感应出正电荷 B．感应电极的电势比手的电势低 C．感应电极与手之间的场强逐渐增大 D．感应电极与手之间的场强保持不变 【答案】C 【详解】A．感应电极带正电，由静电感应知，手指尖端感应出负电荷，故A错误； B．电场线从正电荷指向负电荷，“沿电场线方向电势逐渐降低”知，感应电极的电势比手的电势高，故B错误； CD．将门锁与手之间看作一个电容器，由、和 可得电场强度 由于随着手与感应电极靠近，门锁近手端电荷密度越来越大，即Q越来越大，则感应电极与手之间的场强逐渐增大，故C正确，D错误。 故选C。 9．（2025·湖北·模拟预测）在真空中有一平行板电容器，两极板正对面积为S，两极板间距为d，电容器充电结束后带电荷量为Q，断开与电源的连接，忽略电容器极板边缘效应，设两极板之间是匀强电场，则下列说法正确的是（　　） A．两极板间引力大小为 B．两极板间引力大小为 C．若将两极板间距增大，则外力克服电场力做功 D．若将两极板间距增大，则外力克服电场力做功 【答案】C 【详解】AB．平行板电容器的电容 平行板电容器充电结束后内部为匀强电场，电场强度 这里电场强度E为正极板和负极板分别产生的电场强度的矢量和，因为正、负极板在电容器内部产生的电场强度大小相等、方向相同，所以正负极板产生的电场强度 则两极板间引力大小为 故AB错误； CD．电容器充电结束后极板间电场强度与间距无关，所以将两极板间距增大，则外力克服电场力做功 故C正确，D错误。 故选C。 10．（多选）（2025·天津河西·一模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】D．平行板电容器充电后断开电源，所以电容器的电荷量不变，将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，根据 可知电容变小，根据 且有 解得 可知场强不变，故D错误； A．下极板接地，P点与下极板间的电势差保持不变，所以P点的电势不变，故A正确； B．根据 q为负值，为正值，所以负电荷在P点具有的电势能为负值，且不变，故B错误； C．根据 故C正确。 故选AC。 【题型3 电容器与静电计组合的动态分析】 11．（多选）（2025·山西·模拟预测）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。 12．（2025·宁夏银川·模拟预测）在如图所示的电路中，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始时单刀双掷开关接1，一段时间后将单刀双掷开关接2。则下列说法正确的是（　　） A．开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大 B．开关接1时，x减小，电路中的电流沿顺时针方向 C．开关接2时，x减小，静电计的指针偏角增大 D．开关接2时，x增大，平行板间的电场强度不变 【答案】B 【详解】A．开关接1时，平行板电容器两极板间电压恒定，x增大，则相对介电常数减小，根据可知，电容减小，根据可知，平行板电容器的电荷量减小，故A错误； B．由上述分析可知，开关接1时，x减小，则平行板电容器的电荷量增大，电源为电容器充电，电路中的电流沿顺时针方向，故B正确； CD．开关接2时，平行板电容器的电荷量不变，x减小，则电容增大，根据可知，电容器两极板间的电压减小，静电计的指针偏角减小，又根据可知，x增大，则平行板间的电场强度增大，故CD错误。 故选B。 13．（多选）（2025·福建福州·三模）如图所示，平行板电容器两极板水平放置，上极板带正电，与静电计相连。静电计外壳与下极板接地。一带电微粒以一初速度平行于极板射入，恰能沿直线穿过电容器。带电静电计的内部空间分布电场，等势面分布如图所示。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．微粒带负电 B．P点和Q点电势相同 C．将上极板向上平移，静电计指针张角增大 D．将上极板向上平移，将带电微粒从同一位置平行于极板射入，电势能可能增大 【答案】AC 【详解】A．带电微粒受力平衡，则其带负电，故A正确； B．由图可知，P点电势比Q点高，故B错误； C．上极板向上平移时，由，且可知平行极板的电容减小，则板间电压增大，即静电计指针张角增大，故C正确； D．由，则 则场强不变，粒子仍然能沿原来的直线运动，但所在位置的电势也不变，则带电微粒的电势能不变，故D错误。 故选AC。 【题型4 电容器的串并联问题】 14．（2025·江西新余·模拟预测）两平行板电容器甲、乙按如图所示方式连接。保持滑动变阻器的滑片位置不变，把电容器乙的右侧极板向右移动一小段距离。设电容器甲、乙的电容分别为、，所带电荷量分别为q1、q2，两极间电压分别为U1、U2。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A．C1不变，C2增大 B．q1增大，q2减小 C．U1减小，U2增大 D．q1、q2之和保持不变 【答案】C 【详解】A．电容器的带电方式为感应起电，所以两电容器所带电荷量始终相等，有。滑动变阻器的滑片位置不变，则两电容器的电压之和不变，有为定值。电容器乙的右极板向右移动，使C2减小，而C1不变，故A错误； BD．根据为定值，C2减小，C1不变，得q1、q2均减小，故BD错误； C．由于q1减小，C1不变，则减小，所以U2增大，故C正确。 故选C。 15．（2025·湖北·一模）电容式加速度传感器具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好等优点，在航空、汽车、医疗设备等领域均有广泛的应用，其结构如图所示。基座内部可以看成由上下两个电容分别为C1、C2的电容器组成，当基座具有沿箭头方向的加速度时，质量块将相对基座产生位移而使电容器的电容发生变化。已知上、下极板间电压恒定，则（　　） A．当基座做匀速直线运动时，C1减小，C2增加 B．当质量块向上极板靠近时，C1减小，C2增加 C．可根据两电容器的电压变化来判断基座的加速度 D．可根据两电容器的电量变化来判断基座的加速度 【答案】C 【详解】A．匀速运动时，质量块相对于上下极板间的距离均不变，根据可知，大小均不变，故A错误； B．当质量块向上极板靠近时，知板间距减小，板间距增大，根据可知，增大，减小，故B错误； CD．可知两电容器电压之和不变，即 由，，可知 且 所以两电容器带电量相等且不变，而各自电压均随加速度而发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 16．（多选）（2025·黑龙江·二模）如图所示的电路中，电容器甲、乙通过导线连接，闭合开关S一段时间后，电容器乙两极板间的带电液滴恰好静止。现将开关S断开，随后将电容器甲的下极板向上平移少许，下列说法正确的是（　　） A．电容器甲的电容减小 B．电容器乙两极板间的电压减小 C．液滴将向上运动 D．流过灵敏电流计的电流方向向右 【答案】BD 【详解】A．电容器甲的下极板向上平移少许，则减小，根据电容的决定式可知电容器甲的电容增大，故A错误； BC．设闭合开关S，电路稳定时两电容器的电压均为U，则甲电容器的电荷量为 乙电容器的电荷量为 则两电容器的总电荷量为 开关断开后，两电容器的总电荷量保持不变，可知两电容器极板间的电压均减小，根据可知电容器乙中的电场强度减小，电场力减小，小于重力，则液滴将向下运动，故B正确，C错误； D．由于电容器乙的电容不变，极板间的电压减小，则电容器乙的电荷量减小，电容器乙放电，又由于上极板带正电，则流过灵敏电流计的电流方向向右，故D正确。 故选BD。 1．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器，用于检测环境湿度变化。其原理如图所示，电容器下极板固定，上极板通过吸湿材料与支架连接，可随湿度变化上下移动。闭合开关，已知当环境湿度增加时，吸湿材料体积膨胀，反之体积缩小，从而改变极板间距。已知电源电动势为，内阻为，滑动变阻器最大阻值为，灵敏电流计G可检测微小电流。下列说法正确的是（　　） A．环境湿度升高时，极板间电场强度不变 B．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流计中将通过从a到b的电流 C．保持滑动变阻器接入电路阻值不变，若流经电流计电流方向为从a到b，说明环境湿度升高 D．断开开关后，电流计上会有从b到a的短暂电流 【答案】B 【详解】A．环境湿度升高时，吸湿材料膨胀，极板间距减小 由于电源保持电压恒定（滑动变阻器未调节），根据电场强度 由于减小，增大，故A错误； B．滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的阻值减小，电路总电阻减小 电源电动势恒定，由闭合电路欧姆定律 知电流增大，电容器两端电压 当增大时，减小 因此电容器工作电压降低，电容器放电，则电流从a向b，故B正确； C．若电流计示数为从a到b，说明电容器放电，则电容减小，增大 说明湿度降低，故C错误。 D．断开开关后，电容器放电，流经电流表电流从a到b，故D错误。 故选B。 2．M、N可以视作平行板电容器的两个极板，将平行板电容器与电键K，电阻R和电源连接成如图所示的电路，N板接地。电源的右接线柱连电源的正极，M板在图中“1”、“2”位置时与N板正好对齐。则下列说法正确的是（    ） A．电键K闭合一段时间后，将M板由“2”位置移至“1”位置过程中，电阻R中有向左流动的电流 B．电键K闭合一段时间后，将M板由“2”位置移至“3”位置过程中，电阻R中有向右流动的电流 C．电键K断开一段时间后，M板由“2”位置移至“1”位置，M板电势将升高 D．电键K断开一段时间后，M板由“2”位置移至“1”位置，M板电势将降低 【答案】D 【详解】A．电键K闭合时，电容器两端的电压U保持不变，将M板由“2”位置移至“1”位置，板间距离d减小。 根据电容的决定式可知，电容C增大；再根据 Q = CU 可知，电容器所带的电荷量Q将增大，电容器需要继续充电。 充电电流从电源正极流出，经过M板，从N板流回，经过电阻R流向电源负极。因此电阻R中的电流方向为从左向右，故A错误； B．电键K闭合时，电容器两端的电压U保持不变，将M板由“2”位置移至“3”位置，板间距离d增大、正对面积变小。 根据电容的决定式可知，电容C减小；再根据 Q = CU 可知，电容器所带的电荷量Q将减小，电容器要放电。 放电时，电流从M板流回电源正极，同时电流从电源负极经过电阻R流向N板。因此电阻R中的电流方向为从右向左，故B错误； CD．电键K断开后，电容器与电源断开，其所带的电荷量Q保持不变，将M板由“2”位置移至“1”位置，板间距离d减小。 根据电容的决定式可知，电容C增大；再根据 Q = CU 可知，由于Q不变，C增大，所以电压U减小。 因为N板接地，电势为0，所以M板的电势。电压U减小，即M板的电势将降低，故C错误，D正确。 故选D。 3．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连，其中B板接地。开关S闭合后，在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，油滴向下运动 B．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，油滴的电势能变小 C．保持S闭合，再将A板向上平移一小段位移，C点电势升高 D．保持S闭合，再将B板向左移动一小段位移，电容器带电量增大 【答案】B 【详解】A．若将S断开，则电容器所带电荷量不变，根据 可知，再将A板向左移动一小段位移，正对面积减小，板间场强增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，故A错误； B．根据A选项可知 因此若将S断开，则不变，板间场强不变。根据场强与电势差间的关系可知 又因为B板接地，则，则变大，变大，变大。又因为油滴所受电场力竖直向上，而板间场强方向向下，故油滴带负电，油滴的电势能变小，故B正确； C．保持S闭合，则电容器两极板间电势差不变，根据可知，若将A板向上平移一小段位移，板间场强减小。根据 可知减小、不变，则减小，C点电势降低，故C错误； D．将B板向左移动一小段位移，根据可知，正对面积减小，电容器电容变小。保持S闭合，则电容器两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量减小，故D错误。 故选B。 4．（2025·广西南宁·模拟预测）如图所示，电路中D为二极管，为滑动变阻器，为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，水平放置在真空中的平行板电容器上板接地，极板间的P点固定有带电量很小的负电荷，下列说法正确的是（　　） A．仅将的滑片向下移动，电容器极板间的电压减小 B．仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻，电容器极板间的电压减小 C．仅将电容器的下板稍向上移，P点处负电荷的电势能增大 D．仅将电容器的下板稍向左移，电容器极板间的电场强度不变 【答案】C 【知识点】传感器定义及原理、电容器的动态分析(Q不变）、电容器的动态分析(U不变） 【详解】A．根据电容器定义式 决定式 联立可得 当滑动变阻器的滑片向下移动时，两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，场强不变，故A错误； B．将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时，磁敏电阻的阻值增大，两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，故B错误； C．将电容器的下板稍向上移，根据决定式 可知电容C增大，根据定义式 可知极板间电压不变，极板电荷量增加，板间场强增大，与上板间的电势差增大，P点电势减小，该点处的负电荷电势能增大，故C正确； D．将电容器的下板稍向左移，根据决定式 可知电容C减小，但极板电荷量不能减小，可知极板间电压增大，根据 可知电场强度增大，故D错误。 故选C。 5．（多选）（2025·广东惠州·模拟预测）可拉伸电容器在智能穿戴等柔性电子产品中应用广泛，其核心结构由可变形电极和离子凝胶电介质组成，如图所示。当电容器拉伸时，极板面积和电介质的厚度均发生变化。其体积保持不变。充电后与电源断开的电容器。在缓慢左右绝缘拉伸过程中，下列判断正确的是（　　） A．电容器的电荷量不变 B．电容器两电极间电压不变 C．电容器的电容与成正比 D．电容器中的电场强度与成正比 【答案】AD 【详解】A．电容器充电后与电源断开，电容器的电荷量不变，故A正确； B．当电容器拉伸时其体积保持不变，极板面积增加，电介质的厚度减小。 由可知电容器电容增大且电容器的电荷量不变，则电容器两电极间电压减小，故B错误； C．由且，可得与成反比，故C错误； D．电容器中的电场强度，电容器中的电场强度与成正比，故D正确。 故选 AD。 6．（多选）（2025·四川·模拟预测）一物理兴趣小组的同学将两个相同电容器的上极板用导线相连，下极板均接地，如图甲所示。另一组同学在两个电容器上极板间接入一理想二极管，如图乙所示。让两组电容器的上极板分别带电后，两组同学观察到两电容器中间相同的带负电油滴均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．若将图甲中极板稍向上平移，将向上动，将向下动 B．若将图甲中极板稍向上平移，和均不动 C．若将图乙中极板稍向上平移，和均不动 D．若将图乙中极板稍向上平移，处电势将减小 【答案】AC 【详解】AB．图甲中，两个电容器极板上极板都带正电，电量的和为定值且，初始时，对和，向上的电场力等于向下的重力，因此两个油滴均不动，当极板向上移动时，减小，增大，减小，减小，减小，减小，增大，由得，增大，将向上动，将向下动，故A正确，B错误； CD．图乙中，当极板向上移动时，减小，增大，由于二极管的存在不变，因此也不变，则和均不变，两电荷均不动，处电势也不变，故C正确，D错误。 故选AC。 7．（多选）（2025·湖南·模拟预测）如图1所示，面积均为S的正对平行金属板A、B构成电容器，充电后与电源断开，A板带正电荷，板间距为。现将厚度为、面积为S的铜板置于A、B正中间，铜板上表面用表示，下表面用表示，如图2所示。设空气的相对介电常数，静电力常量为，则下列说法正确的是（　　） A．图1中板间电场强度大小 B．1、2两图中A、B板间电压之比为 C．图2中铜板内部场强处处为0 D．铜板下表面的感应电荷在铜板中心处产生的场强大小为 【答案】ACD 【详解】A．根据题意知 平行板电容器的电容 电容的定义式 匀强电场 各式联立得，故A正确； B．插入铜板后相当于两个电容器串联，设每个电容器电容为C 则 串联总电容 插入铜板前电容器电容 由得，故B错误； C．铜板置于A、B正中间处于静电平衡状态，由处于静电平衡状态导体的特点可知，铜板内部场强处处为0，故C正确； D．由A项分析可知，平行金属板A、B正中心处的电场强度 铜板内部场强处处为0，铜板中心处 由此得铜板上下表面感应电荷在铜板中心处产生的场强，方向竖直向上 由场强叠加原理得铜板下表面的感应电荷在铜板中心处产生的场强 负号表示方向竖直向上，故D正确； 故选ACD。 8．（多选）（2025·重庆永川·模拟预测）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。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $