11.6 电容器和电容 专项训练 -2027届高考物理一轮复习100考点精练

**基本信息** 聚焦电容器动态分析与电路综合应用，通过19道典型题构建"概念-规律-应用"逻辑链，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（题4/6/16）|电容决定式与定义式辨析|电容C=εS/4πkd与Q=CU的关联推导| |动态分析|7题（题1/3/11/12/15/16/18）|极板移动/介电常数变化问题|U、Q、E随电容变化的科学推理| |电路综合|5题（题2/5/8/13/14）|含二极管/滑动变阻器电路|电容器与电路动态分析的模型建构| |实验探究|2题（题4/7）|静电计/充放电图像分析|实验现象与理论推导的科学论证| |实际应用|2题（题6/18）|AED除颤/电磁炮能量转化|能量观念在技术问题中的应用|

2027高考物理一轮复习100考点精练 第十一章 静电场 考点11.6 电容器和电容 【考点精练】 1 （2026重庆北碚模拟）如图所示，一平行板电容器连接直流电源，电容器的极板水平；两粒子a、b带等量异种电荷，两粒子在极板附近且a到上极板距离等于b到下极板距离。现同时由静止释放a、b。在t时刻，a、b到达两极板间下半区域的同一水平面。不计a、b重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（　　） A．a的质量比b的大 B．t时刻，a和b的电势能相等 C．t时刻，a和b的动量大小相等 D．t时刻，a的动能比b的动能小 2 （2026江苏苏州质检）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，r=。开关闭合后，将的滑片向下滑动过程中（　　） A．流过的电流向左 B．电容器右极板带负电 C．电容器的带电量减小 D．电源的输出功率增大 3 (2024·黑吉辽卷，5)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 4 (2024·浙江6月选考，6)如图所示是“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 5 (多选)(2025·山东青岛高三期末)如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向下平移，则下列说法中正确的是(　　) A.E变小 B.U变大 C.Ep不变 D.电荷仍保持静止 6.心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为15 μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10 s内充电至5 000 V电压，之后在3 ms时间内完成放电，则(　　) A.电容器充电后所带的电荷量为75 C B.电容器充电过程中电容一直增大 C.电容器放电过程中放电电流一直增大 D.电容器放电过程中平均电流为25 A 7 .(2025·安徽皖豫名校联盟联考)如图甲所示，先使开关S与1端相连，给电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流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图像，如图乙所示。若第5 s末时电容器所带电荷量等于零，图乙中1~2 s内图线下的面积为S，第1 s末和第2 s末电压传感器的示数分别为4.5 V和3.0 V，则1~5 s内图线下的面积为(　　) A.1.5S B.2S C.3S D.4.5S 8.(多选)(2025·黑龙江哈尔滨模拟)某实验小组用如图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。先使开关S与1端相连，然后把开关掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，在计算机屏幕上显示出电流i与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.充电过程中，电容器的电容逐渐增大 B.i－t图像中两阴影部分的面积关系为S1>S2 C.增大电阻R的阻值可以延长放电时间 D.增大电阻R0的阻值，充电过程中R0消耗的电能不变 9.(2025·广东深圳模拟)某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子a，另一端与电容器极板P连接(极板Q固定)，a上下移动就带动P上下移动(初始时，极板P的高度低于极板Q)，监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏;电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出(　　) A.河水水位在下降 B.Q极板的电荷量在减少 C.平行板电容器的电容在增大 D.P、Q间的电场强度在变大 10.(2025·重庆八中月考)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 11.(2025·福建漳州市模拟)如图，一平行板电容器充电后与电源断开。若电容器的正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0，则电容器的电容C、极板上带电荷量Q、两极板间电势差U及电场强度E与负极板移动的距离x的关系图像正确的是(　　) 12.(多选)(2025·山东泰安一模)如图所示，带电平行板电容器两极板水平放置，充电后与电源断开。带电小球静止于电容器内的A点，B点位于上极板附近，忽略电容器极板的边缘效应及带电小球对电场的影响。下列说法正确的是(　　) A.把小球由A点移到B点，小球的电势能增大 B.把小球由A点移到B点，小球的电势能减小 C.若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能减小 D.若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能增大 13.(2025·山西太原模拟)如图所示，D是一支理想二极管(正向电阻为零，可视为短路;反向电阻无穷大，可视为断路)，C是极板水平放置的平行板电容器，初始时不带电。当S接1且稳定后，处于两极板间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法正确的是(　　) A.保持S接1，减小电容器两极板的正对面积，油滴会向上移动 B.保持S接1，将电容器的下极板上移，油滴会向下移动 C.将S从1掷到2，油滴将向下运动 D.将S从1掷到2，同时将下极板上移，油滴将向下运动 14. （2024陕西西北工业大学附中二模）如图所示，平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地，初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，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. 将极板A向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大 B. 将极板B向上平移后，油滴在P点的电势能Ep减小 C. 将极板A向上平移后，带电油滴静止不动 D. 将极板B向下平移后，极板B的电势降低 15．（2024年辽宁顶级名校质检）如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（ ） A．若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B．若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 C．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 16. （2024黑龙江重点高中质检）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。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，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，则下列说法正确的是(     ) A. 电容器的电容C减小 B. 静电计指针的偏角θ不变 C. 点电荷在P点的电势能EP不变 D. 两极板间的电场强度E减小 17 .(2025·浙江稽阳联谊学校联考)由电源、定值电阻、滑动变阻器和电容器组成的电路如图所示。电源电动势E，内阻r，定值电阻阻值R，电容器电容为C，间距为d。闭合开关S1、S2，稳定后，一带电油滴恰好静止在电容器中心，则(　　) A.向右移动滑动变阻器滑片，油滴将向下运动 B.将N板向下移动，保持油滴不动，油滴电势能减小 C.保持S1闭合，断开S2，待电路稳定，电源消耗的电能等于 D.若油滴获得一个向上的初速度，运动到M板的过程中电势能减小mgd 18（2026衡水质检）电磁炮灭火消防车如图甲所示是一种采用电磁弹射技术的灭火设备，该设备能将电容器储存的电能转化为灭火弹的动能，通过调整电容器电压控制发射速度。图乙是电磁炮灭火消防车浇灭森林大火的示意图，消防车A离森林着火点B的距离为L，灭火弹发射方向与水平面的夹角θ=37°，飞行轨迹的最大高度H=45m，不计炮口离地面高度及空气阻力，灭火弹可以看成质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。 (1)求灭火弹击中森林着火点B的发射速度的大小； (2)求消防车A与森林着火点B的距离L； (3)已知电容器储存的电能E=C，转化为灭火弹动能的效率η=15%，灭火弹的质量为3 kg，电容C=2.5×104μF，求电容器的工作电压U应设置为多少？ 19. (2024浙江台州期末)如图所示，为两块水平固定的正对平行金属板，两板间距。将一电荷量为、质量为的可视为质点的小球用绝缘细线悬挂于点，小球处于静止状态且离板距离，闭合开关，调节直流电源使两极板间电压缓慢增大，当时细线恰好断裂。此后保持电压不变，小球最终运动到下极板上。求： （1）细线恰好断裂时两板间的电场强度大小； （2）细线能承受的最大拉力大小； （3）小球运动到下极板时的速度大小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精练 第十一章 静电场 考点11.6 电容器和电容 【考点精练】 1 （2026重庆北碚模拟）如图所示，一平行板电容器连接直流电源，电容器的极板水平；两粒子a、b带等量异种电荷，两粒子在极板附近且a到上极板距离等于b到下极板距离。现同时由静止释放a、b。在t时刻，a、b到达两极板间下半区域的同一水平面。不计a、b重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（　　） A．a的质量比b的大 B．t时刻，a和b的电势能相等 C．t时刻，a和b的动量大小相等 D．t时刻，a的动能比b的动能小 答案 C 解析 根据题述，现同时由静止释放a、b，在t时刻，a、b到达两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大于b，即>。对微粒a，牛顿第二定律，qE=，对微粒b，牛顿第二定律，qE=，联立解得 > ， >，A错误；由于在t时刻，a、b到达两极板间下半区域的同一水平面，a带正电，b带负电，根据电势能公式=qφ，可知t时刻，a和b的电势能不相等，B错误；根据题述，两粒子a、b带等量异种电荷，所受电场力大小相等，方向相反，根据动量定理，t时刻，a和b的动量大小相等，C正确；根据题述，在t时刻，a、b到达两极板间下半区域的同一水平面，a微粒的位移大于b微粒的位移，根据动能定理，t时刻，a的动能比b的动能大，D错误。 2 （2026江苏苏州质检）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，r=。开关闭合后，将的滑片向下滑动过程中（　　） A．流过的电流向左 B．电容器右极板带负电 C．电容器的带电量减小 D．电源的输出功率增大 答案 D 解析 电容器右极板和电源的正极连接，左极板比右极板电势低，右极板带正电，B错误；开关闭合后，将的滑片向下滑动过程中，的阻值减小，中电流I增大；电阻两端电压=I增大，电容器两极板之间的电压增大，电容器充电，流过的电流方向向右，AC错误；电源的输出功率为P=（+）=（+）=, 当，电源的输出功率最大，由于r=，所以仅将的滑片向下滑动过程中，电源的输出功率增大，D正确。 3 (2024·黑吉辽卷，5)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 答案　B 解析　由题图(a)知，溶液浓度降低，相对介电常数εr增大，根据C＝可知，电容C增大，A错误;由于电容器与恒压电源相连，故电容器两极板间的电势差等于电源电压，保持不变，C错误;根据C＝可知，电容C增大，电容器所带电荷量增大，电容器充电，故电流方向为N→M，B正确，D错误。 4 (2024·浙江6月选考，6)如图所示是“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 答案　D 解析　分析题图可知静电计测量电容器两极板间的电势差，静电计指针张角增大，电容器两极板间的电势差增大，A错误;由于保持电荷量不变，而电势差增大，由C＝可知电容器的电容减小，B错误;由电容的决定式C＝和两极板间电场强度E＝，联立可得E＝，可知电容器两极板间电场强度与极板间距d无关，故仅改变极板间距，极板间电场强度不变，C错误;根据E＝QU可知，Q不变，U增大时，电容器储存能量增大，D正确。 5 (多选)(2025·山东青岛高三期末)如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向下平移，则下列说法中正确的是(　　) A.E变小 B.U变大 C.Ep不变 D.电荷仍保持静止 答案　BD 解析　若保持极板B不动，将极板A稍向下平移，板间距离d变大，根据C＝知，电容C变小，由于通过二极管电流不能从b流向a，则电容器所带电荷量Q保持不变，根据C＝和E＝可知，极板间的电压U增大，极板间的电场强度E保持不变，则电荷受力保持不变，电荷仍保持静止，故A错误，B、D正确;根据UPA＝EdPA＝φP－φA，由于极板A稍向下平移，dPA变大，电场强度E保持不变，可知P点的电势φP增大，由于受到静电力方向与电场方向相反，根据Ep＝qφP，电荷带负电，知电势能Ep减小，故C错误。 6.心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为15 μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10 s内充电至5 000 V电压，之后在3 ms时间内完成放电，则(　　) A.电容器充电后所带的电荷量为75 C B.电容器充电过程中电容一直增大 C.电容器放电过程中放电电流一直增大 D.电容器放电过程中平均电流为25 A 答案　D 解析　电容器充电后所带的电荷量为Q＝CU＝15×10－6×5 000 C＝0.075 C，A错误;电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误;电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误;电容器放电过程中的平均电流为 A＝25 A，D正确。 7 .(2025·安徽皖豫名校联盟联考)如图甲所示，先使开关S与1端相连，给电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流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图像，如图乙所示。若第5 s末时电容器所带电荷量等于零，图乙中1~2 s内图线下的面积为S，第1 s末和第2 s末电压传感器的示数分别为4.5 V和3.0 V，则1~5 s内图线下的面积为(　　) A.1.5S B.2S C.3S D.4.5S 答案　C 解析　对于电容器来说，I－t图像与坐标轴围成的面积表示电容器所带电荷量Q，根据Q＝CU，1~2 s内图线下的面积为S＝CU1－CU2＝1.5C，电容器的电容C＝，则1~5 s内有S'＝CU1＝×4.5＝3S，故C正确。 8.(多选)(2025·黑龙江哈尔滨模拟)某实验小组用如图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。先使开关S与1端相连，然后把开关掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，在计算机屏幕上显示出电流i与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.充电过程中，电容器的电容逐渐增大 B.i－t图像中两阴影部分的面积关系为S1>S2 C.增大电阻R的阻值可以延长放电时间 D.增大电阻R0的阻值，充电过程中R0消耗的电能不变 答案　CD 解析　电容器的电容由本身因素决定，不会随充电过程发生变化，故A错误;i－t图像两阴影部分的面积分别表示充、放电过程通过电流传感器的电荷量，因充、放电过程通过电流传感器的电荷量相等，所以两阴影部分的面积相等，故B错误;因电源电动势和电容均不变，电容器充电后所带的最大电荷量不变，增大电阻R的阻值会减小放电的最大电流，故可延长放电时间，故C正确;无论电阻R0的阻值为多大，充电过程通过电源的电荷量一定，电源输出的电能一定，而电容器获得的能量一定，所以电阻R0消耗的电能不变，故D正确。 9.(2025·广东深圳模拟)某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子a，另一端与电容器极板P连接(极板Q固定)，a上下移动就带动P上下移动(初始时，极板P的高度低于极板Q)，监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏;电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出(　　) A.河水水位在下降 B.Q极板的电荷量在减少 C.平行板电容器的电容在增大 D.P、Q间的电场强度在变大 答案　C 解析　监测人员发现电流表指针右偏，说明电流从电流表右侧进入，又由于Q板与电源正极连接，说明电容器在充电，P、Q极板的电荷量Q在增加，故B错误;由于与电源相连，所以电压U不变，板间距d也没有变化，由E＝可得，E不变，故D错误;由于电压U不变，由C＝可得平行板电容器的电容在增大，故C正确;由C＝可得，P、Q极板的正对面积增大，说明水位在上升，故A错误。 10.(2025·重庆八中月考)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 解析　根据题意可知极板之间电压U不变，极板上所带电荷量Q变少，根据电容定义式C＝可知，电容器的电容C减小，D错误;根据电容的决定式C＝可知，极板间距d增大，极板之间形成匀强电场，根据E＝可知，极板间电场强度E减小，B、C错误;极板间距d增大，材料竖直方向尺度减小，A正确。 11.(2025·福建漳州市模拟)如图，一平行板电容器充电后与电源断开。若电容器的正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0，则电容器的电容C、极板上带电荷量Q、两极板间电势差U及电场强度E与负极板移动的距离x的关系图像正确的是(　　) 答案　D 解析　根据平行板电容器的决定式C＝，负极板向右移动，板间距离d增大，电容减小，故A错误;充电后的电容器与电源断开连接后，极板带电荷量Q保持不变，故B错误;由C＝知，当Q不变，C减小时，U增大，故C错误;由C＝，C＝，E＝可得E＝，在带电荷量Q一定时，只改变距离d，E不变，故D正确。 12.(多选)(2025·山东泰安一模)如图所示，带电平行板电容器两极板水平放置，充电后与电源断开。带电小球静止于电容器内的A点，B点位于上极板附近，忽略电容器极板的边缘效应及带电小球对电场的影响。下列说法正确的是(　　) A.把小球由A点移到B点，小球的电势能增大 B.把小球由A点移到B点，小球的电势能减小 C.若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能减小 D.若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能增大 答案　BD 解析　小球静止在A点，受到竖直向上的静电力，把小球由A点移到B点静电力做正功，小球的电势能减小，故A错误，B正确;充电后与电源断开，电容器的带电荷量不变，对平行板电容器有C＝，平行板电容器间的电场强度E＝，整理有E＝，由上述分析可知，将下极板向上移动一小段距离，其平行板电容器间的电场强度不变，A点和下极板之间的距离减小，由于下极板接地，电势为零，所以A点电势升高，由于Ep＝qφ，又因为小球带正电，所以小球在A点时的电势能增大，故C错误，D正确。 13.(2025·山西太原模拟)如图所示，D是一支理想二极管(正向电阻为零，可视为短路;反向电阻无穷大，可视为断路)，C是极板水平放置的平行板电容器，初始时不带电。当S接1且稳定后，处于两极板间P点的一带电油滴能保持静止状态。下列说法正确的是(　　) A.保持S接1，减小电容器两极板的正对面积，油滴会向上移动 B.保持S接1，将电容器的下极板上移，油滴会向下移动 C.将S从1掷到2，油滴将向下运动 D.将S从1掷到2，同时将下极板上移，油滴将向下运动 答案　A 解析　保持S接1，减小电容器两极板的正对面积，根据C＝知电容C减小，由于存在二极管，Q不能减少，此时Q不变，由C＝知U增大，根据U＝Ed及d不变，知E增大，所以油滴受到向上的静电力大于重力，油滴会向上移动，故A正确;保持S接1，将电容器的下极板上移，d减小，根据C＝和C＝知C增大，U不变，Q增大，可以充电，再根据E＝知E增大，油滴向上运动，故B错误;将S从1掷到2，电容器两极板上的带电荷量Q不变，板间电场强度E不变，油滴不动，故C错误;将S从1掷到2，同时将下极板上移，d减小，由C＝知C增大，由于Q不变，根据C＝和U＝Ed联立知E＝不变，油滴不动，故D错误。 14. （2024陕西西北工业大学附中二模）如图所示，平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地，初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，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. 将极板A向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大 B. 将极板B向上平移后，油滴在P点的电势能Ep减小 C. 将极板A向上平移后，带电油滴静止不动 D. 将极板B向下平移后，极板B的电势降低 【答案】CD 【解析】 将极板A向下平移，根据 C＝ 可知电容C增大，根据 ， 可知极板间电势差不变，电荷量增大，电场强度增大；根据 可知P点电势升高，由受力可知，油滴带负电，则油滴在P点的电势能减小，故A错误； 极板B向上平移，根据 C＝ 可知电容C增大，根据 ， 可知极板间电势差不变，电荷量增大，电场强度增大；根据 由于电源负极接地，电势一直为0，则A板电势等于电源电动势大小，即A板电势不变。可知P点电势降低，带负电油滴在P点的电势能增大，故B错误； 极板A向上平移，根据 C＝， 可知电容C减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电容器的带电荷量不变，则电场强度 可知电场强度不变，油滴所受静电力不变，带电油滴静止不动，故C正确； 极板B向下平移，根据 C＝， 可知电容C减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，电容器的带电荷量不变，则极板A、B间的电势差增大；由于电源负极接地，电势一直为0，则A板电势等于电源电动势大小，即A板电势不变，可知B板电势降低，故D正确。 15．（2024年辽宁顶级名校质检）如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键S时，一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是（ ） A．若将A极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动 B．若将A极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 C．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大 D．若断开电键S，再将B极板向下平移一小段距离，P点电势将降低 【参考答案】C 【名师解析】电容器与电源相连，电压不变，若将极板向下平移一小段距离，根据 电场强度增大，带电油滴向上运动，A错误。 根据 点电势将升高，B错误。 若断开电键，电容器带电荷量不变，将极板向下平移一小段距离，根据 电容减小，根据 电压增大，静电计指针张角变大，C正确。 电场强度不变，根据 点电势将升高，D错误。 16. （2024黑龙江重点高中质检）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。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，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，则下列说法正确的是(     ) A. 电容器的电容C减小 B. 静电计指针的偏角θ不变 C. 点电荷在P点的电势能EP不变 D. 两极板间的电场强度E减小 【参考答案】C  【名师解析】.电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据可知，电容增大，A错误；D.两板间的电场强度；因此电场强度与板间距无关，电场强度不变；D错误。C.再根据设与下极板距离为，则点的电势，电势能；因此电荷在点的电势能保持不变；C正确；B.根据可知，电压减小；故静电计指针偏角减小；B错误；故C正确，AD错误。故选C。 17 .(2025·浙江稽阳联谊学校联考)由电源、定值电阻、滑动变阻器和电容器组成的电路如图所示。电源电动势E，内阻r，定值电阻阻值R，电容器电容为C，间距为d。闭合开关S1、S2，稳定后，一带电油滴恰好静止在电容器中心，则(　　) A.向右移动滑动变阻器滑片，油滴将向下运动 B.将N板向下移动，保持油滴不动，油滴电势能减小 C.保持S1闭合，断开S2，待电路稳定，电源消耗的电能等于 D.若油滴获得一个向上的初速度，运动到M板的过程中电势能减小mgd 答案　B 解析　滑动变阻器稳定时不分压，对电容器电压没影响，A错误;由于油滴静止在电容器中受力平衡，油滴受静电力向上，则带负电荷，将N板下移，板间距增大，M、N间电势差不变，板间电场强度减小，N板接地电势不变，所以油滴所在处电势升高，电势能减小，B正确;断开S2，电容器继续充电，充电电荷量q＝C(E－U)，因为U＝IR＝R，解得q＝C，所以电源消耗能量为qE＝，C错误;油滴获得向上的初速度，向上运动过程中静电力做正功，电势能减小为，D错误。 18（2026衡水质检）电磁炮灭火消防车如图甲所示是一种采用电磁弹射技术的灭火设备，该设备能将电容器储存的电能转化为灭火弹的动能，通过调整电容器电压控制发射速度。图乙是电磁炮灭火消防车浇灭森林大火的示意图，消防车A离森林着火点B的距离为L，灭火弹发射方向与水平面的夹角θ=37°，飞行轨迹的最大高度H=45m，不计炮口离地面高度及空气阻力，灭火弹可以看成质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。 (1)求灭火弹击中森林着火点B的发射速度的大小； (2)求消防车A与森林着火点B的距离L； (3)已知电容器储存的电能E=C，转化为灭火弹动能的效率η=15%，灭火弹的质量为3 kg，电容C=2.5×104μF，求电容器的工作电压U应设置为多少？ 【解析】（1）灭火弹从消防车A运动到最高点，在竖直方向做竖直上抛运动，H= 解得：=50m/s （2） 灭火弹从最高点到着火点B做平抛运动，则 H=， L=cosθ×2t， L=240m （3） 根据题意可知=ηE，又E=C，=， 联立解得 U=1000V 19. (2024浙江台州期末)如图所示，为两块水平固定的正对平行金属板，两板间距。将一电荷量为、质量为的可视为质点的小球用绝缘细线悬挂于点，小球处于静止状态且离板距离，闭合开关，调节直流电源使两极板间电压缓慢增大，当时细线恰好断裂。此后保持电压不变，小球最终运动到下极板上。求： （1）细线恰好断裂时两板间的电场强度大小； （2）细线能承受的最大拉力大小； （3）小球运动到下极板时的速度大小。 【参考答案】（1）；（2）；（3） 【名师解析】 （1）根据匀强电场 可得 （2）根据小球受力平衡可得 解得 （3）根据动能定理可得 解得 1 学科网（北京）股份有限公司 $