10.4 专题 平行板电容器的动态变化问题 重难点突破讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

平行板电容器的动态变化问题——人教版高中物理必修三重难点突破 【知识构架】 一、核心知识点 解决平行板电容器问题，必须牢牢抓住两个核心公式及其衍生关系： 1.电容的决定式（电容由什么决定）： 电容 与介电常数 、正对面积 成正比，与极板间距 成反比。 2.电容的定义式（电容的定义）： 电容 等于极板所带电荷量 与两极板间电势差 的比值。 3.场强的推导公式（重中之重）： 结合上述两式可推导出场强 的表达式： 关键点： 当电容器与电源相连（电压 恒定）时，改变 ，场强 会随之改变（ ）。 当电容器充电后断开（电量 恒定）时，改变 ，场强 保持不变（由 决定，与 无关）。 二、解题策略 解决此类问题通常遵循“三步走”策略： 1.抓不变量（最关键的一步）： 判断电路状态： 开关S闭合 电容器两极板间 电压 不变（等于电源电动势）。 开关S断开 电容器两极板上 电荷量 不变。 2.分析变化量： 根据题目描述（如极板距离 变大、正对面积 变小、插入电介质 变化），利用 决定式 判断电容 如何变化。 3.推导结果： 利用 定义式 分析 或 的变化。 利用 场强公式 分析电场力的变化，进而分析带电粒子的运动情况（平衡或加速）。 判断电流方向：若 增加，为充电电流；若 减少，为放电电流。 3、 易错点 1.混淆不变量： 这是最常见的错误。必须严格区分“电压恒定”和“电量恒定”两种情况，这两种情况下场强 随 的变化规律截然不同。 2.场强公式误用： 在 不变的情况下，误认为 且 不变，从而得出错误结论。记住： 不变时， 与 无关。 3.电势高低判断错误： 在分析 点电势时，容易忽略极板接地情况（通常下极板或负极板接地，电势为0）。计算 点电势时，需先判断电场方向，再计算 点与参考点（接地点）的电势差。 4.二极管和静电计的影响： 二极管具有单向导电性，可能导致断开开关后电荷无法释放。 静电计测量电势差，其指针张角大小反映电势差大小，且其自身电容极小，通常认为不带走电荷。 【典型例题】 类型一：电压恒定（开关S闭合）类 例题1、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，上极板A接地。一带负电油滴固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（　　） A．P点的电势将升高 B．电容器的极板带电量将减少 C．带电油滴所受电场力不变 D．带电油滴的电势能将增大 类型二：电量恒定（开关S断开）类 例题2、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　) A．带电液滴可能带正电 B．增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流， C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降 D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动 类型三：电容器在实际传感器中的应用 例题3、手机软件中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，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动（不能上下移动）以改变电容器的电容。下列说法正确的是（　　） A．传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时 B．传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流 C．传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流 D．传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流 类型四：含容电路与带电粒子运动 例题4、极板水平的平行板电容器和一个滑动变阻器、两个可变电阻及电源连接成如图所示的电路。闭合电键，质量为的带电油滴在两极板之间静止悬浮。为了使油滴下降，可采用的办法是（　　） A．增大可变电阻的阻值 B．滑动变阻器的滑片向左滑 C．增大可变电阻的阻值 D．增大平行板电容器的极板间距 【针对训练】 一、单选题 1．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 2．如图所示，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，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动，下列说法正确的是（　　）    A．振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量不变 B．振动膜向左运动时，电容器的板间电场强度不变 C．振动膜向右运动时，电阻上有从b到a的电流 D．振动膜向右运动时，a点的电势比b点的电势高 3．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．静电计指针带电量可以为3.0×10-18 C B．静电计指针张开，说明金属外壳与指针带等量异种电荷 C．静电计指针的偏角减小，Ep增大 D．静电计指针的偏角减小，E不变 4．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时，为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源电压小于材料的击穿电压）。当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的是（　　） A．A、B平行板电容器的电容增大 B．A、B两板间的电场强度减小 C．A、B两板上的电荷量变大 D．有电流从a向b流过灵敏电流计 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．微信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，电容M极板固定，N极板两端连接在两弹簧上，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　） A．静止时，电流表示数为零，且电容器两极板不带电 B．不管手机静止还是运动，M极电势均小于N极电势 C．由静止突然向前加速时，两极板间的电场强度变大 D．当手机由静止突然向后加速时，电流由a向b流过电流表 二、多选题 7．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，实验中，电荷量不变，则下列判断正确的是(　　) A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大 B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大 C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D．若将金属铝板插入两板之间，没有与两极板接触，则静电计指针张角变大 8．如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴静止于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．P点的电势将升高 D．若充电完毕后移去电源，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴仍静止不动 9．如图，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。下极板与静电计外壳接地。一带电微粒以某一初速度平行于极板射入，恰能沿直线穿过电容器。静电计内部空间存在电场，其等势面分布如图所示。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．微粒带正电 B．P点电势高于Q点电势 C．将上极板向下平移，静电计指针张角会减小 D．将上极板向右平移一小段距离，静电计指针张角会减小 10．如图所示，G为静电计，M、N为平行板电容器的金属板，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。若不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　）    A．保持开关S闭合，将两极板间距减小，两极板间的电场强度增大 B．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，静电计指针张开角度变大 C．断开开关S后，紧贴N极板插入金属板，静电计指针张开角度变小 D．断开开关S后，将两极板间距增大，两极板间的电势差U减小 11．如图所示的电路中，R1、R2、R3均为定值电阻，R4、R5为滑动变阻器，D为二极管，平行板电容器C的上下极板水平，当开关S1和S2处于闭合状态时，一带电液滴在电容器极板间恰好处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．保持开关S1和S2闭合，仅增大R4连入电路中的阻值，带电液滴将向下运动 B．保持开关S1和S2闭合，仅减小R5连入电路中的阻值，带电液滴将向下运动 C．保持开关S1闭合，断开S2，其余电阻不变，带电液滴将向下运动 D．同时断开开关S1和S2，将电容器下极板往上移一小段距离，带电液滴向下运动 12．如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4m的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为、电荷量为的带电小球（可视为点电荷），细线的上端固定于O点，开关S闭合稳定时小球静止在板间的A点，细线与竖直方向成夹角，A点距右极板的距离为0.15m，且左极板接地，其中，则下列说法正确的是（    ） A．小球带负电荷 B．将的滑片向右移，细线与竖直方向的夹角将变小 C．将绝缘细线剪断，小球将做曲线运动，经0.2s打到右极板上 D．S断开后，将右极板向右平移少许，A点电势不变 13．密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，并因此获得了1923年的诺贝尔物理学奖。实验可简化为如图所示的装置，雾状小油滴在真空环境下被喷到水平放置的平行板电容器两极板间，调节两极板间的电压U，恰使某个油滴悬浮在A点。已知油滴质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g，电容器的下极板接地（A点始终在两极板间）。则（　　） A．油滴带负电，电荷量为 B．若只减小两极板间距d，将有向右的电流经过a点，并且该油滴将向下加速运动 C．若只将正极板下移一小段距离，A点的电势升高 D．若只将负极板上移一小段距离，A点的电势升高 14．如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（　　） A．断开开关S，M极板稍微下移，粒子打在O点右侧 B．断开开关S，M极板稍微上移，粒子依然打在O点 C．保持开关S闭合，增大，粒子依然打在O点 D．保持开关S闭合，减小，粒子打在O点左侧 15．如图所示的电路中，两金属板沿水平方向放置，并与灵敏电流计G串联后接在电源两端，D是理想二极管。单刀双掷开关S接1时，带电小球刚好静止在两极板间P点，A极板接地。下列说法正确的是（　　） A．小球的电势能为负 B．单刀双掷开关S接1时，仅将A板向上移动少许，则P点的电势会升高 C．将单刀双掷开关S由接1改为接2，仅将B板向上移动少许，则小球向上运动，且流过灵敏电流计G的电流方向向右 D．单刀双掷开关空置，在AB间插入电介质，则小球向下运动，且电容器电压减小 16．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点电势降低 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b→a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b→a的电流 17．电容式话筒是利用电容大小的变化，将声信号转化为电信号，这种话筒最为普遍，常见的录音机内置话筒就是电容式话筒。如图所示为电容式话筒的简化原理图，振动膜与基板构成电容器，并与电源、开关、电阻、检流计构成如图所示的电路。已知当检流计的指针从中央偏向N点时，电流从N点流入检流计，下列说法正确的是（　　） A．若检流计的指针从中央偏向N点，则电容器的电容变小 B．若检流计的指针从中央偏向N点，则电容器的电容变大 C．若检流计的指针从中央偏向M点，则声波对振动膜施加的向右的冲击力增大 D．若检流计的指针从中央偏向M点，则声波对振动膜施加的向右的冲击力减小 18．如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为D，在下极板上叠放一厚度为l的金属板A，（l<D），其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，已知重力加速度为g。则下列判断正确的是（　　） A．电容器的电容变小 B．两板间的电场强度不变 C．上极板所带电荷量变大 D．粒子运动的加速度大小为 19．如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器，在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘，当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响 B．指纹的凸点与小极板接触时的电容大于指纹的凹点与小极板接触的电容 C．指纹的凸点与小极板接触时的电容小于指纹的凹点与小极板接触的电容 D．若手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，小极板带电荷量增大 20．某同学用平行板电容器探究某种新型材料在竖直方向的尺度随温度变化的关系，如图所示为装置示意图，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，则该过程中正确的说法是（　　） A．电容器在放电 B．平行板间的电场强度减小 C．电容器的电容变大 D．材料在竖直方向的尺寸增大 21．如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（　　） A．带电尘粒将向上运动 B．带电尘粒将保持静止 C．通过电阻R的电流方向为A到B D．通过电阻R的电流方向为B到A 22．某种不导电溶液的相对介电常数εr，与浓度cm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，若增大溶液浓度，则（　　） A．电容器的电容增大 B．电容器所带的电荷量减小 C．电容器两极板之间的电势差增大 D．溶液浓度增大过程中电流方向为M→N 试卷第10页，共11页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 《平行板电容器的动态变化问题﹣人——教版高中物理必修三重难点突破》参考答案 【典型例题】 例题1、AB 【详解】A．正极板与P点间电压U等于P点的电势的负数，即 E减小，不变，故P点的电势将升高，选项A正确； B．由 可知电容C减小，由 得，带电荷量Q减小，选项B正确； C．由平衡条件知，油滴带负电，平行板电容器始终与电源相联，所以两板间电压不变．下极板竖直向下移动一小段距离，板间距离d增大，由 得，板间场强E减小，带电油滴所受电场力减小，选项C错误； D．根据A选项分析，由于油滴带负电，则带电粒子的电势能将减小，选项D错误。 故选AB。 例题2、D 【详解】A．带电量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电．故A错误． B．增大电容器两极板间距离，根据电容的决定式 可知电容C减小，U不变，由 分析可知Q减小，电容器放电，则R中有从a流向b的电流，故B错误． C．断开S，极板上是电量不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式 可知电容减小，由 分析可知U增大，由公式 E= 分析可知E增大，电场力大于重力，所以液滴将加速向上运动．故C错误； D．断开S，极板上是电量不变；减小两极板距离过程中，根据电容的决定式 电容的定义式 以及由公式 E= 分析可知 E= 与d无关，即E保持不变，所以液滴仍然静止不动，故D正确． 故选D． 例题3、D 【详解】A．传感器匀速运动时弹簧长度与静止时相同，电容器两极板所带电荷量与静止状态时相同，故A错误； B．匀减速向右运动时，弹簧的伸长量保持不变，电介质插入电容器长度不变，电容器的电容不变，所带电荷量不变，故电路中无电流，故B错误； CD．传感器运动时向右的加速度逐渐增大以及向左的加速度逐渐减小，此时弹簧的长度都会逐渐变短，电介质插入电容器的长度变短，由可知电容器的电容变小，电容器两端的电压不变等于电源电动势，根据可知，电容器的电荷量减小，电容器放电，电路中有由向的电流，故C错误，D正确。 故选D。 例题4、BD 【详解】A．平行板电容器之间是匀强电场，设场强大小为E。带电油滴悬浮在两极板之间静止不动，则有 若要油滴下降，电场力需要变小，即要使极板间电场强度减小。若只增大可变电阻的阻值，极板两端电压不变，由，可知，极板间电场强度不变，故A错误； B．滑动变阻器的滑片P向左滑时，接入电路中的电阻增大。由串联分压原理可知，两端的电压减小，即极板两端电压减小，则极板间电场强度减小，带电油滴向下运动，故B正确； C．若增大，由串联分压原理可知，两端的电压变大，即极板两端电压变大，则极板间电场强度变大，带电油滴向上运动，故C错误； D．增大C的极板间距，极板两端的电压不变。由可知，极板间电场强度减小，油滴向下运动，故D正确。 故选BD。 【针对训练】 1．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。 2．D 【详解】A．根据 ， 解得 电容器与电源连接，极板间电压不变，振动膜向左运动时，极板间距d增大，可知振动膜所带的电荷量减小，故A错误； B．电容器的板间电场强度为 电容器与电源连接，极板间电压不变，振动膜向左运动时，极板间距d增大，可知电容器的板间电场强度减小，故B错误； C．根据上述可知，振动膜向右运动时，极板间距d减小，振动膜所带的电荷量增大，即电容器处于充电状态，电路中有充电电流，由于振动膜带负电，则振动膜得电子，即电阻上有从a到b的电流，故C错误； D．根据上述可知，振动膜向右运动时，电阻上有从a到b的电流，可知，振动膜向右运动时，a点的电势比b点的电势高，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】A．带电量应为元电荷的整数倍，由 则静电计指针带电量不可以为3.0×10-18 C，A错误； B．静电计指针张开，是因为指针带同种电荷相互排斥张开，B错误； CD．电容器电荷量保持不变，将上极板向下移动一小段距离，则两板间距d减小，由 可知，两板间电势差U减小，静电计指针的偏角减小。整理得 可知，电场强度不变。设P点到下板的距离为x。下板接地，电势为0 ，则P点与下板间的电势差为 则P点电势不变，由 可知，P点电势能不变，C错误， D正确。 故选D。 4．D 【详解】ACD．电容器始终与恒压电源相连，其两极板间的电势差U不变，根据 C＝ 可知，当产品厚度减小，导致εr减小时，电容器的电容C减小，再根据 Q＝CU 可知极板带电荷量Q减小，有放电电流从a向b流过灵敏电流计，AC错误，D正确； B．因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间的电场强度 不变，B错误。 故选D。 5．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．D 【详解】A．静止时，N极板不动，电容器的电容不变，则电容器电量不变，则电流表示数为零，电容器保持与电源相连，两极板带电，A错误； B．不管手机静止还是运动，M极板均与电源正极相连，电势均高于N极板电势，B错误； C．由静止突然向前加速时，N极板相对M极板向后移动，则板间距增大，电压不变，根据可知两极板间的电场强度变小，C错误； D．由静止突然向后加速时，N极板相对M极板向前移动，则板间距减小，根据 知电容C增大，电压不变，由 知电容器电量增大，电容器充电，电流由a向b流过电流表，D正确。 故选D。 7．AB 【分析】已充电的平行板电容器电量不变，静电计测量电势差的大小，电容器板间的电势差越大，静电计指针张角越大，根据电容器电容的决定式分析电容的变化，由电容的定义式分析板间电势差的变化； 【详解】A、增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小，电容器的电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确； B、将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式可知，电容减小，电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B正确； C、将玻璃板插入两板之间，由电容的决定式可知，电容增大，电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误； D、加入金属铝板，相当于减小两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容增大，电容器的电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故D错误． 【点睛】本题要抓住电容器的电量不变，由电容的决定式和定义式结合分析电容器动态变化问题，注意张角的变化表示电势差的变化． 8．ACD 【详解】A．将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，根据，由于板间距离变大，可知平行板电容器的电容将变小，故A正确； B．由于电容器一直与电源连接，所以板间电压不变，则静电计指针张角不变，故B错误； C．根据，由于不变，变大，可知板间场强变小，则P点与上极板的电势差变小，且上极板电势不变，所以P点的电势将升高，故C正确； D．若充电完毕后移去电源，则可认为电容器所带电荷量不变，再将下极板向下移动一小段距离，根据 可知板间场强不变，则带电油滴受力不变，仍静止不动，故D正确。 故选ACD。 9．BC 【详解】A．带电微粒恰能沿直线穿过电容器，故受力平衡，对其进行受力分析可知，带电微粒所受的电场力应竖直向上，由于平行板电容器极板间的电场方向竖直向下，所以带电微粒应该带负电，故A错误； B．静电计的等势面分布显示，P点更靠近静电计的金属球（与上极板等势，带正电），Q点更靠近静电计的外壳（接地，电势为0）。由于电场中电势沿着电场线的方向降低，因此P点电势高于Q点电势。故B正确； C．平行板电容器的电荷量Q不变，根据可知，将上极板向下平移，减小，则电容器的电容增大；再根据可知，由于Q不变，增大，则电容器两极板间的电势差减小，所以静电计指针张角会减小，故C正确； D．平行板电容器的电荷量Q不变，根据可知，将上极板向右平移一小段距离，减小，则电容器的电容减小；再根据可知，由于Q不变，减小，则电容器两极板间的电势差增大，所以静电计指针张角会增大，故D错误。 故选BC。 10．AC 【详解】AB．保持开关S闭合，滑动变阻器R仅仅充当导线功能，电容器两极板间的电势差U不变，滑动变阻器R的滑片P向左移动不会影响静电计指针张角，静电计指针张开角度不变，将两极板间距d减小，由 可知两极板间的电场强度增大，故A正确，B错误； CD．断开开关S后，电容器的带电量Q不变，若紧贴N极板插入金属板，相当于两极板间距d减小，根据 可知电容C增大，根据 可知两极板间的电势差U减小，静电计指针张开角度变小，若将两极板间距d增大，电容C减小，两极板间电势差U增大，故C正确，D错误。 故选AC。 11．AD 【详解】A．保持开关S1和S2闭合，仅增大R4连入电路中的阻值，回路总电阻增大，总电流减小，R2的电压减小，电容器电压减小，电场力减小，带电液滴将向下运动，A正确； B．保持开关S1和S2闭合，R5中无电流，仅减小R5连入电路中的阻值，对电路无影响，电容器两端电压不变，带电液滴仍然静止，B错误； C．开关S1和S2都闭合时，二极管处于导通状态，断开S2，其余电阻不变，对电路无影响，电容器电压不变，带电液滴仍然处于静止状态，C错误； D．同时断开开关S1和S2，电容器通过R2、R5放电至电容器的两端电压快速减小，电场力快速减小，无论将电容器下极板往上移动一小段距离还是往下移动一小段距离，带电液滴都向下运动，D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】A．由图可知，电容器左极板带负电，右极板带正电，电场向左，则小球带负电荷。故A正确； B．改变变阻器R1的电阻，不影响电容器电势差，则细线与竖直方向的夹角不变，故B错误； C．将绝缘剪断细线，小球所受重力与电场力的合力与绳拉力等大、反向，则小球做匀加速直线运动。故C错误； D．S断开后，电容器所带电荷量不变，根据 ，， 解得 将右极板向右平移少许，电场强度不变。由于左极板接地，电势为零。且小球与左极板间距不变，则A点电势不变。故D正确。 故选AD。 13．AC 【详解】A．油滴悬浮在A点，可知油滴受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相反，所以油滴带负电；根据平衡条件可得 可得电荷量为，故A正确； B．若只减小两极板间距d，根据可知，电容增大，根据，由于板间电压不变，所以电容器所带电荷量增大，则有向右的电流经过a点；根据可知，板间场强增大，油滴受到的电场力增大，该油滴将向上加速运动，故B错误； C．若只将正极板下移一小段距离，根据可知，板间场强增大，由于A点与负极板的距离不变，所以A点与负极板的电势差变大，则A点的电势升高，故C正确； D．若只将负极板上移一小段距离，根据可知，板间场强增大，由于A点与正极板的距离不变，所以A点与正极板的电势差变大，则A点的电势降低，故D错误。 故选AC。 14．BC 【详解】AB．设两板间的电压为U，两板间的距离为d，粒子的电荷量为q，微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点，则根据牛顿第二定律可得加速度为 方向垂直于板向下，断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为 结合， 可得 电场强度不变，故加速度不变，M极板稍微上移或下移，不会影响离子的运动，故粒子仍然打在O点，故A错误，B正确 C．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，两端的电压为 增大，U将减小，电容器两端的电压减小，根据可知电容器的电荷量减小，电容器放电，但由于晶体二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，故电容器的电荷量不变，电容器两端的电压不变，故粒子仍然打在O点，故C正确； D．保持开关S闭合，减小，不会影响电阻两端的电压，故粒子打在O点，故D错误。 故选BC。 15．BD 【详解】A．单刀双掷开关S接1时，AB板间电场强度方向竖直向上，带电小球刚好静止在两极板间，则小球所受电场力方向也是竖直向上，故小球带正电，A板接地，电势为零，AB板间电势都为正，根据电势能，可知小球电势能为正，故A错误； B．单刀双掷开关S接1时，电容器的电压不变，仅将A板向上移动少许，板间距离变大，根据可知电场强度变小，P点与B板电势差 可知电势差减小，又 不变，可知P点的电势会升高，故B正确； C．将单刀双掷开关S由接1改为接2，仅将B板向上移动少许，则板间距离减小，根据可知电容变大，但是二极管具有单向导电性，可知电容器电荷量保持不变，根据， 联立可知 电场强度不变，电场力不变，可知小球静止不动，灵敏电流计没有电流，故C错误； D．单刀双掷开关S空置，电容器电量不变，插入电介质，电容变大，由可知，电压减小。极板之间的电场强度 电容器电容 联立解得 可知插入电介质后场强E减小，电场力减小，小球向下运动，故D正确。 故选BD。 16．BC 【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正确； 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a→b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BC。 17．AC 【详解】AB．当检流计指针偏向N点时，电流从N流入检流计，说明电容器在放电，电荷量Q减小。因为U不变，由 可知C减小，故A正确，B错误； CD．若检流计的指针从中央偏向M点，电流从M流入检流计，说明电容器在充电，电荷量Q增大。因为U不变，由 可知C变大，根据 可知减小，则声波对振动膜施加的向右的冲击力增大，故C正确，D错误。 故选AC。 18．AD 【详解】A．将金属板从电容器中快速抽出后，增大了极板间距，根据电容决定式 当板间距d变大，电容C变小，故A正确； B．因为电源电压恒定，根据场强公式，间距变大，场强变小，故B错误； C．根据，因为电压恒定，电容变小，所以带电量变小，故C错误； D．初始时，粒子静止有 解得 撤去金属板后 根据牛顿第二定律 解得 故D正确。 故选AD。 19．BD 【详解】A．若用湿的手指去识别，由于自来水是导电的，则使得同一指纹的凹点和凸点与小极板之间的距离发生变化，则电容器的电容发生变化，使得识别功能受到影响，故A错误； BC．指纹的凸点与小极板距离小于指纹的凹点与小极板距离，根据可知，指纹的凸点与小极板接触时的电容大于指纹的凹点与小极板接触的电容，故B正确，C错误； D．若手指挤压绝缘表面，电容器两小极板间的距离减小，电容C增大，由于电容器的电压保持不变，根据可知，小极板带电荷量增大，故D正确。 故选BD。 20．AB 【详解】AC．由于电流从电源的负极流出，因此电容器处于放电状态，电荷量减小，根据 可知，电势差不变，电荷量减小，电容器的电容减小，故A正确，C错误； BD．根据 可知，电容器电容变小，和S不变，则d增大，则材料竖直方向尺寸减小，结合 可知，极板间的电场强度减小，故B正确，D错误。 故选AB。 21．BC 【详解】AB．由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故极板间的场强不变，带电粒子所受的电场力不变，粒子仍能保持静止，A错误，B正确； CD．因正对面积减小，由 知，C减小，因电压不变，由 知，Q减小，故电容器放电，因电容器上极板接电源正极，上极板带正电，所以通过电流的方向由A流向B，D错误，C正确。 故选BC。 22．BD 【详解】A．由图可知，若增大溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数减小，根据电容器的决定式 可知电容器的电容减小，故A错误； BC．由于电容器与电源相连，则电容器两极板间的电压不变，根据 可知电容器所带的电荷量减小，故B正确，C错误； D．由于电容器所带的电荷量减小，即电容器放电，电路中电流方向为M→N，故D正确。 故选BD。 答案第12页，共12页 答案第11页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $