10.4 电容器的电容（培优考点练）物理人教版必修第三册

**基本信息** 以“题型专项—综合应用—高考衔接—新情境拓展”为分层路径，覆盖电容器充放电、电容概念、动态问题等核心知识点，通过基础巩固、能力提升、应试训练三阶设计，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题型培优练|电容器充放电、电容概念、U/Q不变动态问题、平衡运动|单题型聚焦基础考点，如电容公式应用（题4-7），培养物理观念| |拓展综合练|实验分析、传感器原理综合|结合充放电图像（题17-19），深化科学推理与模型建构| |高考真题练|高考核心考点（如超级电容器、压力传感器）|直接选用高考题（题23-28），强化应试能力与科学论证| |新题追踪练|指纹识别、运动传感器等新情境|联系科技应用（题29-34），体现科学探究与社会责任|

10.4电容器的电容 ✍题型培优练 ✏题型01：电容器的充、放电 1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】ABC ✏题型02：电容概念的理解与应用 4.【答案】A 5.【答案】A 6.【答案】B 7.【答案】AD ✏题型03：板间电压U保持不变的动态问题 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】AD ✏题型04：电荷量Q保持不变的动态问题 11.【答案】C 12.【答案】B 13.【答案】A ✏题型05：电容器中的平衡及运动问题 14.【答案】C 15.【答案】BC 16.【答案】BD ✍拓展综合练 17.【答案】A 18.【答案】C 19.【答案】C 20.【答案】C 21.【答案】A 22.【答案】D ✍高考真题练 23．【答案】A 24．【答案】D 25．【答案】A 26．【答案】A 27．【答案】C 28． 【答案】(1)倍 (2)倍 【解析】（1）根据平行板电容器公式，电容的定义式 设按压前电容为，电压为U1，电荷量为Q，则 按压后极板间距离变为按压前的倍，即，此时电容 因为按压不改变电荷量Q，所以按压后电压 所以有 即按压后极板间的电压变为按压前的倍。 （2）对于平行板电容器，极板间的电场强度； 设按压前电压为U，极板间距离为d1，则电场强度 按压后极板间距离变为，且电压不变仍为U，此时电场强度 所以有 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍。 ✍新题追踪练 29.【答案】B 30.【答案】C 31.【答案】B 32.【答案】C 33.【答案】BD 34.【答案】AD 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 $ 10.4电容器的电容 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练 1 ✏题型01：电容器的充、放电 1 ✏题型02：电容概念的理解与应用 3 ✏题型03：板间电压U保持不变的动态问题 4 ✏题型04：电荷量Q保持不变的动态问题 5 ✏题型05：电容器中的平衡及运动问题 6 ✍拓展综合练 7 ✍高考真题练 10 ✍新题追踪练 12 ✍题型培优练 ✏题型01：电容器的充、放电 1.(2026·北京市·同步练习)在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关与端相连，电源向电容器充电；然后把开关掷向端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的图像如图乙所示，图线表示电容器的充电过程，图线表示电容器的放电过程。下列选项正确的是() A.电容器放电过程中流过电阻的电流方向向右 B.电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能 C.图乙中图线与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小 D.图乙中形成图线的过程中，电容器两极板间电压降低的越来越快 2.(2026·江苏省·月考试卷)某同学利用图示电路观察电容器的充、放电现象初始电容器不带电，他把单刀双掷开关先接，待电表示数稳定后再接则() A.接，电压表示数先增大后不变 B.接，电流表示数先增大后不变 C.接，电阻中的电流方向向上 D.接，电容器所带电荷量保持不变 3.（多选）(2026·河南省·单元测试)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的图像。如图所示，电源的电动势为，单刀双掷开关先接通电键“”，待电流传感器的示数为后，再接通“”，电容器放电的图像如图所示，图线与坐标轴所围约小格，则() A.电容器的放电量约为 B.电容器的电容约为 C.其他条件不变，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻，充电时间将变短 D.其他条件不变，只将电容器换成另一个电容较大的电容器，则得到的图线与坐标轴所围成的面积不变 ✏题型02：电容概念的理解与应用 4.(2026·湖北省·同步练习)对某一固定电容器充电时，图中不能描述其电容、带电荷量、极板间电压之间相互关系的是（） A. B. C. D. 5.(2026·湖北省·同步练习)某电容器的电容是，额定电压为，击穿电压为，对于该电容器，下列说法中正确的是（） A.为使该电容器两极板间的电压增加，所需要增加的电荷量是 B.当电容器带的电荷量时，两极板间的电压为 C.该电容器能容纳的电荷量最多为 D.该电容器两极板间能承受的最大电压为 6.(2026·安徽省·同步练习)一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少，则其电压减小为原来的，则（） A.电容器原来的带电荷量为 B.电容器原来的带电荷量为 C.电容器原来的电压为 D.电容器的电容变为原来的 7.（多选）(2026·安徽省·同步练习)下列关于电容器及电容的叙述正确的是（） A.任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体，都能组成电容器，与这两个导体是否带电无关 B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比 D.一个电容器所带的电荷量增加时，两极板间电压升高，则该电容器的电容为 ✏题型03：板间电压U保持不变的动态问题 8.(2026·江苏省·月考试卷)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.按键向上的过程中，电容器的电量增大 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 9.(2026·江苏省淮安市·其他类型)电容式传感器在智能家居语音控制中可将声音信号转化为电信号．如图所示，是能在声波驱动下振动的金属膜片，是固定不动的金属板，、构成一个电容器．闭合开关，声源发出的声波使向右运动时 A.该电容器的电容不变 B.、板间的电压不变 C.、板间的电场强度减小 D.流过电流表的电流方向为自左向右 10.（多选）(2026·安徽省·期末考试)运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的。其原理如图所示，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、两极板距离变小，则() A.电容器的电容增大 B.两极板间的电场强度变小 C.电容器的带电量减小 D.电流由经电流表流向 ✏题型04：电荷量Q保持不变的动态问题 11.(2026·江苏省无锡市·其他类型)如图所示，储罐中存储有绝缘液体，绝缘液体的相对介电常数随着液体浓度的提高而增大。放在储罐中的平行金属板电容器与储罐外壳绝缘，正极板与金属外壳接地的静电计相连，负极板接地。电容器带的电荷量始终不变，若仅提高液体浓度，则() A.电容器的电容减小 B.电容器的电容不变 C.静电计指针的张角减小 D.静电计指针的张角不变 12.(2026·江苏省·月考试卷)如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板与静电计金属球相连，极板和静电计的外壳均接地，给电容器充电，保持电容器所带的电荷量不变。下列说法正确的是() A.仅将板向上平移，电容器的电容变大 B.仅将板向左平移，极板的电势升高 C.仅将板向右平移，板间电场强度变大 D.仅在、之间插入有机玻璃板相对介电常数大于，静电计指针张角变大 13.(2024·安徽省·联考题)如图所示，两沿水平方向放置的平行板正对放置，已知平行板的长为、宽度为，两极板之间的距离为，点是两板正中央的点，现使两极板带上等量异种电荷，上板带正电、下板带负电，且下极板接地，下极板不动，将上极板缓慢地向右移动，，则平行板电容器的电容、两极板间的电压、两极板间的电场强度、点的电势关于移动距离的关系，下列图像正确的是() A. B. C. D. ✏题型05：电容器中的平衡及运动问题 14.(2026·广东省·月考试卷)利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关，待电路稳定后，在电容器间的点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是() A.断开开关 B.将电容器的上极板上移一小段距离 C.将电容器的下极板左移一小段距离 D.增大的阻值 15.（多选）(2025·湖北省十堰市·其他类型)平行板电容器的两板、接于电池两极，一个带电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关，电容器充电，小球最终静止不动，如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角增大一些，则下列方法可行的是() A.将断开，再将板向右移一些 B.将断开，再将板向上移一些 C.保持闭合，将板向左移一些 D.保持闭合，将板向下移一些 16.（多选）(2026·重庆市·单元测试)如图，充电后的平行板电容器水平放置，极板间距离为，上极板正中有一小孔。一质量为、电荷量为的小球从小孔正上方高处由静止开始下落，穿过小孔后恰好到达下极板。极板间电场可视为匀强电场，不计空气阻力，重力加速度为，则() A.电容器上极板带正电，下极板带负电 B.小球在电容器中的电势能逐渐增大 C.电容器极板间电场强度大小 D.若下极板左移一些，小球未能到达下极板 ✍拓展综合练 17.(2026·广东省·月考试卷)某同学用传感器做“观察电容器的充、放电”实验，采用的实验电路如图所示，电源电压恒定．将开关先与“”端闭合，对电容器进行充电，充电完毕后再将开关与“”端闭合，电容器放电．在下列通过传感器的电流随时间变化的四个图像中，正确的是() A. B. C. D. 18.(2026·安徽省·同步练习)根据图甲连接电路，单刀双掷开关接通，待电流稳定后把开关改接，此后的电流传感器记录图像如图乙所示，减小电阻，重复实验，绘制的图像正确的是 A. B. C. D. 19.(2026·江苏省淮安市·月考试卷)如图所示，单刀双掷开关原来跟相接，从开始，开关改接，经过时间，把开关改接，则流过电路中点的电流和电容器两极板的电势差随时间变化的图像可能正确的是() A. B. C. D. 20.(2026·浙江省·单元测试)电容式传感器，通过改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量的传感器。图甲是探究平行板电容器电容的影响因素实验图，图乙是位移传感器，图丙是压力传感器，图丁是测液高传感器。下列说法正确的是() A.图甲中，保持板不动，将板向右移动，静电计指针张角增大 B.图乙中，电容器电容增大的原因是被测物体向右发生运动 C.图丙中，可动电极受压力越大，电容器电容越大 D.图丁中，把金属芯线从液体中向上提起，电容会增大 21.(2026·安徽省·同步练习)板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为，板间电场强度为。现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为，板间电场强度为，则() A.， B.， C.， D.， 22.(2026·新疆维吾尔自治区·同步练习)如图是一个电解电容器，上面标有“，”的字样，由标注的参数可知() A.电容器的击穿电压为 B.当电容器的电压低于时，电容器无法工作 C.给电容器加电压时，电容器的电容为 D.电容器允许容纳的最大电荷量为 ✍高考真题练 23．（2025·江西·高考真题）超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，下列说法正确的是（　　） A．Q增大，U增大 B．Q减小，U减小 C．Q减小，U增大 D．Q增大，U减小 24．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰狳设计的，逐渐增大施加于两极板压力F的过程中，F较小时弹性结构易被压缩，极板间距d容易减小；F较大时弹性结构闭合，d难以减小。将该电容器充电后断开电源，极板间电势差U与F的关系曲线可能正确的是（） A． B． C． D． 25．（2025·江苏·高考真题）如图所示，平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中，电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a移动到b的过程中，电场力做功为（） A． B．W C． D． 26．（2026·广东·高考真题）图（a）为某梳齿状可变电容器截面图，上端为固定极板，下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图（b）所示电路，探究其电荷量、极板电压和电容的变化。过程为：①当动极板运动到最高处，开关接端，电源向电容器充电；②充电结束后接端空置，动极板向下运动；③当动极板运动到最低处，接端，电容器通过放电。关于该过程，下列图像可能正确的是（） A． B． C． D． 27．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域，其简化工作原理如图。开关S闭合，在真空室内，电容器极板AB间加速电压为U，两极板中央开有小孔，C为接收端，BC间为无场漂移区域。有一质量为m、电荷量为q（）的带电大分子（不计重力），自漂入（忽略初速度）A极板小孔起，经加速区域和漂移区域到达C端结束，时间探测器显示整个过程时间为t，则（） A．保持S闭合，仅变大，t变长 B．保持S闭合，仅U增大，t变长 C．保持S闭合，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长 D．将S断开，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长 28．（2025·全国卷·高考真题）电容器的形状变化会导致其电容变化，这一性质可用于设计键盘，简化原理图如图所示。键盘按键下的装置可视为平行板电容器，电容器的极板面积为、间距为，电容（为常量）。按下键盘按键时，极板间的距离变为按压前的倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。电容器充电后： (1)若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则按压后极板间的电压变为按压前的多少倍？ (2)若按压按键不改变电容器极板间的电压，则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的多少倍？ ✍新题追踪练 29.(2026·江苏省·月考试卷)当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是() A.峪处形成的电容器电容较大 B.在峪处形成的电容器放电较快 C.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小 D.湿的手指头对指纹识别无影响 30.(2026·江苏省·单元测试)如图，平行板电容器的可动极板、固定极板水平放置，触压时会下凹。为两极板间一固定点，未触压时，一带电灰尘恰好悬停在处。若电源电动势保持不变，则触压使缓慢下凹过程中，下列判断正确的是（） A.电流表中有从到的电流 B.点的电场强度变小 C.点的电势降低 D.该灰尘向上运动，电势能增大 31.(2026·湖北省·期中考试)如图所示，平行板电容器左极板接地，充电后与电源断开，两板间有一个带负电的试探电荷固定在点。静电计的金属球与电容器的负极板连接外壳接地。以表示两板间的电场强度，表示点的电势，表示该试探电荷在点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动，将正极板缓慢向上平移一小段距离静电计带电量可忽略不计，关于各物理量变化情况，下列说法正确的是() A.增大，降低，减小，增大 B.增大，降低，增大，增大 C.不变，不变，不变，减小 D.不变，升高，减小，减小 32.(2026·假期作业)如图所示，充电后水平放置的平行板电容器与电源断开，金属板相距为，一质量为、电荷量为的油滴从下极板边缘射入，并沿直线从上极板边缘射出轨迹如图中虚线所示，若仅将平行板电容器上极板平行上移距离后，其他条件保持不变，重力加速度大小为，则下列说法正确的是() A.平移后油滴将做匀加速直线运动 B.平移后电场强度大于，方向竖直向下 C.平移后下板和上板之间的电势差大小为 D.平移后油滴穿越两板之间的电场后电势能减少了 33.（多选）(2026·安徽省·同步练习)某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，极板固定，当手机的加速度变化时，极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中为定值电阻。下列对传感器描述正确的是() A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电 B.保持向前匀加速运动时，电路中没有电流 C.由静止突然向后加速时，电容器的电容减小 D.由静止突然向前加速时，电流由向流过电流表 34.（多选）(2026·湖北省·模拟题)如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为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，细线的上端固定于点，开关闭合稳定时小球静止在板间的点，细线与竖直方向成夹角，点距右极板的距离为，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，经打到右极板上 D.断开后，将右极板向右平移少许，点电势不变 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 $ 10.4电容器的电容 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练 1 ✏题型01：电容器的充、放电 1 ✏题型02：电容概念的理解与应用 3 ✏题型03：板间电压U保持不变的动态问题 4 ✏题型04：电荷量Q保持不变的动态问题 6 ✏题型05：电容器中的平衡及运动问题 9 ✍拓展综合练 11 ✍高考真题练 14 ✍新题追踪练 18 ✍题型培优练 ✏题型01：电容器的充、放电 1.(2026·北京市·同步练习)在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关与端相连，电源向电容器充电；然后把开关掷向端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的图像如图乙所示，图线表示电容器的充电过程，图线表示电容器的放电过程。下列选项正确的是() A.电容器放电过程中流过电阻的电流方向向右 B.电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能 C.图乙中图线与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小 D.图乙中形成图线的过程中，电容器两极板间电压降低的越来越快 【答案】C 【解析】略 2.(2026·江苏省·月考试卷)某同学利用图示电路观察电容器的充、放电现象初始电容器不带电，他把单刀双掷开关先接，待电表示数稳定后再接则() A.接，电压表示数先增大后不变 B.接，电流表示数先增大后不变 C.接，电阻中的电流方向向上 D.接，电容器所带电荷量保持不变 【答案】A 【解析】接时，电容器充电，电荷量先增大后不变，故电压表示数先增大后不变，而充电过程中，电流逐渐减小到，电流表示数逐渐减小至，故A正确，B错误； 接时，电容器放电，所带电荷量逐渐减小，电阻上电流方向向下，故CD错误。 3.（多选）(2026·河南省·单元测试)电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的图像。如图所示，电源的电动势为，单刀双掷开关先接通电键“”，待电流传感器的示数为后，再接通“”，电容器放电的图像如图所示，图线与坐标轴所围约小格，则() A.电容器的放电量约为 B.电容器的电容约为 C.其他条件不变，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻，充电时间将变短 D.其他条件不变，只将电容器换成另一个电容较大的电容器，则得到的图线与坐标轴所围成的面积不变 【答案】ABC 【解析】A.电容器放电电量为图线与轴所围的面积，A正确 B.由公式得，，B正确 C.其他条件不变，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻，充电时间将变短，C正确 D.其他条件不变，只将电容器换成另一个电容较大的电容器，不变，根据可知电荷量增加，则得到的图线与坐标轴围成的面积变大，D错误。 ✏题型02：电容概念的理解与应用 4.(2026·湖北省·同步练习)对某一固定电容器充电时，图中不能描述其电容、带电荷量、极板间电压之间相互关系的是（） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】电容器的电容由本身决定，与所带的电荷量以及两极板电压均无关，选项A图像错误，符合题意，、不符合题意 根据可知，与成正比关系，选项D正确，不符合题意。 5.(2026·湖北省·同步练习)某电容器的电容是，额定电压为，击穿电压为，对于该电容器，下列说法中正确的是（） A.为使该电容器两极板间的电压增加，所需要增加的电荷量是 B.当电容器带的电荷量时，两极板间的电压为 C.该电容器能容纳的电荷量最多为 D.该电容器两极板间能承受的最大电压为 【答案】A 【解析】，A正确 当时，，B错误 击穿电压为表示电容器两极板间能承受的极限电压为，能容纳的最大电荷量，、D错误。 6.(2026·安徽省·同步练习)一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少，则其电压减小为原来的，则（） A.电容器原来的带电荷量为 B.电容器原来的带电荷量为 C.电容器原来的电压为 D.电容器的电容变为原来的 【答案】B 【解析】略 7.（多选）(2026·安徽省·同步练习)下列关于电容器及电容的叙述正确的是（） A.任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体，都能组成电容器，与这两个导体是否带电无关 B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比 D.一个电容器所带的电荷量增加时，两极板间电压升高，则该电容器的电容为 【答案】AD 【解析】略 ✏题型03：板间电压U保持不变的动态问题 8.(2026·江苏省·月考试卷)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.按键向上的过程中，电容器的电量增大 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 【答案】D 【解析】、按键向上的过程中，两金属片间距离增大，由电容的决定式分析可知，电容器的电容减小。电容器的电压不变，电容的定义式分析可知，电容器的电量减少，故AB错误； C、按键向下的过程中，两金属片间距离减小，由电容的决定式分析可知，电容器的电容增大。电容器的电压不变，电容的定义式分析可知，电容器的电量增大，电容器充电，则图丙中电流方向从流向，故C错误； D、按键向下的过程中，电容器的电压不变，板间距离减小，根据分析可知，电容器两极板间的电场强度增大，故D正确。 故选：。 9.(2026·江苏省淮安市·其他类型)电容式传感器在智能家居语音控制中可将声音信号转化为电信号．如图所示，是能在声波驱动下振动的金属膜片，是固定不动的金属板，、构成一个电容器．闭合开关，声源发出的声波使向右运动时 A.该电容器的电容不变 B.、板间的电压不变 C.、板间的电场强度减小 D.流过电流表的电流方向为自左向右 【答案】B 【解析】A.若声源发出声波使向右运动时，、板间的距离减小，依据电容的决定式，则、构成的电容器的电容变大，故A错误； 电容器与稳压电源相连，、间电压不变，向右振动过程中，板间距离减小，则由公式分析得知，、板间的电场强度也会增大，故B正确，C错误； D.向右振动过程中，、间电压不变，而电容增大，由公式分析得知，、板所带的电量会变大，电容器处于充电状态，流过电流表的电流方向为自右向左，故D错误。 故选B。 10.（多选）(2026·安徽省·期末考试)运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的。其原理如图所示，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、两极板距离变小，则() A.电容器的电容增大 B.两极板间的电场强度变小 C.电容器的带电量减小 D.电流由经电流表流向 【答案】AD 【解答】 A.电容器两极板间距变小，则根据，电容器的电容增大，故A正确； B.根据可得电压不变，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，故B错误； C.因电容器的电容增大，而电容器两极板间电压不变，根据可知电容器带电量增大，故C错误； D.根据电容器带电量增大，则电容器充电，因此电流由向流过电流表，故D正确； 故选AD。 ✏题型04：电荷量Q保持不变的动态问题 11.(2026·江苏省无锡市·其他类型)如图所示，储罐中存储有绝缘液体，绝缘液体的相对介电常数随着液体浓度的提高而增大。放在储罐中的平行金属板电容器与储罐外壳绝缘，正极板与金属外壳接地的静电计相连，负极板接地。电容器带的电荷量始终不变，若仅提高液体浓度，则() A.电容器的电容减小 B.电容器的电容不变 C.静电计指针的张角减小 D.静电计指针的张角不变 【答案】C 【解析】若仅提高液体浓度，相对介电常数随着液体浓度的提高而增大，根据平行板电容器的公式，可知电容器的电容变大，故AB错误； 根据，电荷量不变，电容变大，则减小，静电计指针的张角减小，故C正确，D错误。 故选C。 12.(2026·江苏省·月考试卷)如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板与静电计金属球相连，极板和静电计的外壳均接地，给电容器充电，保持电容器所带的电荷量不变。下列说法正确的是() A.仅将板向上平移，电容器的电容变大 B.仅将板向左平移，极板的电势升高 C.仅将板向右平移，板间电场强度变大 D.仅在、之间插入有机玻璃板相对介电常数大于，静电计指针张角变大 【答案】B 【解析】A.根据电容可知，仅将板向上平移，正对面积减小，电容器的电容减小，故A错误； B.根据电容可知，仅将板向左平移，两极板间的距离增大，电容器的电容减小，结合可知，当两极板的电荷量不变时，电容减小，两极板间的电势差增大，又因为 而板接地，，因此极板的电势升高，故B正确； C.根据，，结合，联立解得 因此仅将板向右平移，两极板间的电场强度不变，故C错误； D.仅在、之间插入有机玻璃板相对介电常数大于，根据可知，电容器的电容增大，结合可知，两极板间的电势差减小，静电计的指针张角变小，故D错误。 故选B。 13.(2024·安徽省·联考题)如图所示，两沿水平方向放置的平行板正对放置，已知平行板的长为、宽度为，两极板之间的距离为，点是两板正中央的点，现使两极板带上等量异种电荷，上板带正电、下板带负电，且下极板接地，下极板不动，将上极板缓慢地向右移动，，则平行板电容器的电容、两极板间的电压、两极板间的电场强度、点的电势关于移动距离的关系，下列图像正确的是() A. B. C. D. 【答案】A 【解答】 A.由电容器电容的决定式可知，故A正确 B.两极板所带的电荷量不变，则由公式可知，关于为非线性关系，故B错误 C.又由公式可知，关于为非线性关系，故C错误 D.点到下极板之间的距离为，则点的电势为，关于为非线性关系，故D错误。 ✏题型05：电容器中的平衡及运动问题 14.(2026·广东省·月考试卷)利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关，待电路稳定后，在电容器间的点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是() A.断开开关 B.将电容器的上极板上移一小段距离 C.将电容器的下极板左移一小段距离 D.增大的阻值 【答案】C 【解析】解：、断开开关，电容器通过放电，板间电压逐渐减小，板间场强逐渐减小，则液滴受到的静电力减小，液滴将向下运动，故A错误； B、将电容器的上极板上移一小段距离，极板间距离增大，而电容器的电压不变，由可知，电容器板间场强减小，液滴受到的静电力减小，液滴将向下运动，故B错误； C、将电容器的下极板左移一小段距离，电容器板间电压和距离均不变，由可知，电容器板间场强不变，液滴受到的静电力不变，液滴依然保持静止，故C正确； D、增大的阻值，电路中电流减小，两端的电压减小，则电容器两端的电压减小，由可知，电容器板间场强减小，液滴受到的静电力减小，液滴将向下运动，故D错误。 故选：。 15.（多选）(2025·湖北省十堰市·其他类型)平行板电容器的两板、接于电池两极，一个带电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关，电容器充电，小球最终静止不动，如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角增大一些，则下列方法可行的是() A.将断开，再将板向右移一些 B.将断开，再将板向上移一些 C.保持闭合，将板向左移一些 D.保持闭合，将板向下移一些 【答案】BC 【解答】 、断开开关，电容器的电荷量保持不变，由、、得，与无关，则向右移动板，场强不变，细线偏角不变；板上移，减小，增大，细线偏角增大，A错误，B正确； 、保持开关闭合，电容器的电压保持不变，将板向左移一些，由场强增大细线偏角增大； 将板向下移一些，场强不变，C正确，D错误。 故选BC。 16.（多选）(2026·重庆市·单元测试)如图，充电后的平行板电容器水平放置，极板间距离为，上极板正中有一小孔。一质量为、电荷量为的小球从小孔正上方高处由静止开始下落，穿过小孔后恰好到达下极板。极板间电场可视为匀强电场，不计空气阻力，重力加速度为，则() A.电容器上极板带正电，下极板带负电 B.小球在电容器中的电势能逐渐增大 C.电容器极板间电场强度大小 D.若下极板左移一些，小球未能到达下极板 【答案】BD 【解析】A.由于小球高处由静止开始下落，穿过小孔后恰好到达下极板，则小球在两极板间做减速运动，受到的电场力方向为竖直向上，与重力的方向相反，因为小球带正电，所以上极板带负电，下极板带正电，故A错误； B.由于小球在电场中运动时，所受电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功，小球的电势能增大，故B正确； C.设极板间的电场强度大小为，对小球的整个运动过程根据动能定理可得，解得，故C错误； D.若下极板左移一些，根据可知电容器的电容减小，而电容器的电荷量不变，结合可知极板间的电势差增大，又因为可知，极板间的电场强度增大，带电小球受到电场力增大。由于小球重力不变，电场力增大，小球将到不了下极板，故D正确。 故选：。 ✍拓展综合练 17.(2026·广东省·月考试卷)某同学用传感器做“观察电容器的充、放电”实验，采用的实验电路如图所示，电源电压恒定．将开关先与“”端闭合，对电容器进行充电，充电完毕后再将开关与“”端闭合，电容器放电．在下列通过传感器的电流随时间变化的四个图像中，正确的是() A. B. C. D. 【答案】A 【解析】充电过程中，电容器两极板间的电压逐渐增大，电源电压和电容器两极板间的电压差逐渐减小，充电电流逐渐变小，经过电流传感器的充电电流为从上到下，放电过程中，电容器两极板间的电压逐渐减小，放电电流逐渐减小，且减小得越来越慢，电容器的上极板带正电，经过电流传感器的放电电流为从下到上，故图A正确． 18.(2026·安徽省·同步练习)根据图甲连接电路，单刀双掷开关接通，待电流稳定后把开关改接，此后的电流传感器记录图像如图乙所示，减小电阻，重复实验，绘制的图像正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由于电源电压不变，稳定时电容器两端电压不变，当减小电阻时，根据欧姆定律可知开始放电瞬间的电流变大，根据可知电容器带电荷量不变，图线与横轴围成的面积表示电容器带电荷量，故当放电瞬间的最大电流变大时，总的放电时间变小。故选C。 19.(2026·江苏省淮安市·月考试卷)如图所示，单刀双掷开关原来跟相接，从开始，开关改接，经过时间，把开关改接，则流过电路中点的电流和电容器两极板的电势差随时间变化的图像可能正确的是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】开关接时，电容器充电，随着电容器两极板电荷量增加，根据公式可知，两极板间电压增大，通过电路中的电流减小；开关接时，电容器放电，随着电容器两极板电荷量减少，根据公式可知，两极板间电压减小，但两极板的电荷正负不变，即始终大于零，随着电容器的放电过程，通过电路中的电流减小；故选C。 20.(2026·浙江省·单元测试)电容式传感器，通过改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量的传感器。图甲是探究平行板电容器电容的影响因素实验图，图乙是位移传感器，图丙是压力传感器，图丁是测液高传感器。下列说法正确的是() A.图甲中，保持板不动，将板向右移动，静电计指针张角增大 B.图乙中，电容器电容增大的原因是被测物体向右发生运动 C.图丙中，可动电极受压力越大，电容器电容越大 D.图丁中，把金属芯线从液体中向上提起，电容会增大 【答案】C 【解析】A、保持板不动，将板向右移动，则板间距变小，由可知，电容增大，根据，可知电势差减小，则静电计指针张角减小，故A错误； B、图乙中，电容器电容增大的原因是电介质板向左运动，两极板间的电介质增多，故B错误； C、图丙中，可动电极受压力越大，则板间距变小，由可知，电容增大，故C正确； D、图丁中，把金属芯线从液体中向上提起，相当于电介质的介电常数变小，电容会减小，故D错误。 故选C。 21.(2026·安徽省·同步练习)板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为，板间电场强度为。现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为，板间电场强度为，则() A.， B.， C.， D.， 【答案】A 【解析】略 22.(2026·新疆维吾尔自治区·同步练习)如图是一个电解电容器，上面标有“，”的字样，由标注的参数可知() A.电容器的击穿电压为 B.当电容器的电压低于时，电容器无法工作 C.给电容器加电压时，电容器的电容为 D.电容器允许容纳的最大电荷量为 【答案】D 【解析】电容器上所标注的是额定电压，不是击穿电压，A错误；当电容器的电压低于时，电容器也能工作，B错误；电容器的电容是由电容器本身决定的，与所加电压无关，C错误；当电容器所加电压最大时，允许容纳的电荷量最大，为，D正确。 ✍高考真题练 23．（2025·江西·高考真题）超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，下列说法正确的是（　　） A．Q增大，U增大 B．Q减小，U减小 C．Q减小，U增大 D．Q增大，U减小 【答案】A 【解析】超级电容器储存能量时处于充电过程，电荷量Q增加。根据电容公式，若电容C不变（由结构决定，题目未提及变化），则Q与U成正比。因此，Q增大时，U必然增大。 故选A。 24．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰狳设计的，逐渐增大施加于两极板压力F的过程中，F较小时弹性结构易被压缩，极板间距d容易减小；F较大时弹性结构闭合，d难以减小。将该电容器充电后断开电源，极板间电势差U与F的关系曲线可能正确的是（） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据公式和电容的决定式 可得 根据题意F较小时易被压缩，故可知当F较小时，随着F的增大，d在减小，且减小的越来越慢，与电源断开后Q不变，故此时极板间的电势差U在减小，且减小的越来越慢；当F增大到一定程度时，再增大F后，d基本不变，故此时U保持不变，结合图像，最符合情境的是D选项。 故选D。 25．（2025·江苏·高考真题）如图所示，平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中，电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距离增大为原来的2倍，再将该电荷由a移动到b的过程中，电场力做功为（） A． B．W C． D． 【答案】A 【解析】根据题意可知，电容器与电源保持连接，电容器两端电压不变，现将电容器两极板间距增大至原来的两倍，由公式可知，极板间电场强度变为原来的，则有可知，再把电荷由a移至b，则电场力做功变为原来的，即电场力做功为。 故选A。 26．（2026·广东·高考真题）图（a）为某梳齿状可变电容器截面图，上端为固定极板，下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图（b）所示电路，探究其电荷量、极板电压和电容的变化。过程为：①当动极板运动到最高处，开关接端，电源向电容器充电；②充电结束后接端空置，动极板向下运动；③当动极板运动到最低处，接端，电容器通过放电。关于该过程，下列图像可能正确的是（） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】AB．由题意可知①过程为电容器充电过程，电容器两端电势差逐渐增大，根据可知电容器电荷量逐渐增大；②过程接端，则电容器Q不变，动极板向下运动，d增大，根据，可知U增大，C减小；③过程为放电过程，动极板在最低处电容为更小的恒定值，故对应Q-U图线为过原点、斜率更小的直线，A正确，B错误； CD．通过前面的分析可知①过程的电容C大于③过程的电容C，②过程中Q不变，因为，所以U与C成反比，图像为双曲线的一支，故CD均错误。 故选A。 27．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域，其简化工作原理如图。开关S闭合，在真空室内，电容器极板AB间加速电压为U，两极板中央开有小孔，C为接收端，BC间为无场漂移区域。有一质量为m、电荷量为q（）的带电大分子（不计重力），自漂入（忽略初速度）A极板小孔起，经加速区域和漂移区域到达C端结束，时间探测器显示整个过程时间为t，则（） A．保持S闭合，仅变大，t变长 B．保持S闭合，仅U增大，t变长 C．保持S闭合，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长 D．将S断开，AC位置不变，仅B极板向右移动，t变长 【答案】C 【解析】A．根据题意，设A、B距离为，B、C距离为，且，在A、B间有，， 解得，， 在B、C间有 则整个过程时间 保持S闭合，不变，仅变大，变短，故A错误； B．结合A分析可知，保持S闭合，仅增大，变短，故B错误； C．结合A分析可知，保持S闭合，不变，AC位置不变，仅B极板向右移动，则增大，减小，不变，变长，故C正确； D．将S断开，极板上电荷量不变，AC位置不变，仅B极板向右移动，A、B间电场强度不变，则加速度不变，则有，， 则整个过程时间 由于增大且小于，减小，不变，根据数学知识可知，当时，有最小值，故随着增大，减小，总时间减小，D错误。 故选C。 28．（2025·全国卷·高考真题）电容器的形状变化会导致其电容变化，这一性质可用于设计键盘，简化原理图如图所示。键盘按键下的装置可视为平行板电容器，电容器的极板面积为、间距为，电容（为常量）。按下键盘按键时，极板间的距离变为按压前的倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。电容器充电后： (1)若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则按压后极板间的电压变为按压前的多少倍？ (2)若按压按键不改变电容器极板间的电压，则按压后极板间的电场强度大小变为按压前的多少倍？ 【答案】(1)倍 (2)倍 【解析】（1）根据平行板电容器公式，电容的定义式 设按压前电容为，电压为U1，电荷量为Q，则 按压后极板间距离变为按压前的倍，即，此时电容 因为按压不改变电荷量Q，所以按压后电压 所以有 即按压后极板间的电压变为按压前的倍。 （2）对于平行板电容器，极板间的电场强度； 设按压前电压为U，极板间距离为d1，则电场强度 按压后极板间距离变为，且电压不变仍为U，此时电场强度 所以有 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的倍。 ✍新题追踪练 29.(2026·江苏省·月考试卷)当前智能手机普遍采用了指纹识别，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是() A.峪处形成的电容器电容较大 B.在峪处形成的电容器放电较快 C.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小 D.湿的手指头对指纹识别无影响 【答案】B 【解析】．在嵴处皮肤表面和小极板之间的距离较小，在峪处皮肤表面与小极板之间的距离较大，根据电容的决定式，则在峪处形成的电容器电容较小，在嵴处形成的电容器电容较大，充电后在峪处形成的电容器带电量少，放电时间短，即在峪处形成的电容器放电较快，故A错误，B正确； C.在嵴处形成的电容器电容较大，充电后，由可知带电量大，故C错误； D.潮湿的手指头影响了皮肤表面与小极板之间的相对介电常数，从而影响电容，所以潮湿的手指头对指纹的识别有一定的影响，故D错误。 30.(2026·江苏省·单元测试)如图，平行板电容器的可动极板、固定极板水平放置，触压时会下凹。为两极板间一固定点，未触压时，一带电灰尘恰好悬停在处。若电源电动势保持不变，则触压使缓慢下凹过程中，下列判断正确的是（） A.电流表中有从到的电流 B.点的电场强度变小 C.点的电势降低 D.该灰尘向上运动，电势能增大 【答案】C 【解析】A.触压过程中，、间距减小，根据，知电容器的电容增大，电源对电容器充电，电流表中有从到的电流，故A错误； B.触压过程中，由于电容器与电源相连，电容器两极板间的电势差不变，、间距减小，由知，两极板间的电场强度变大，即点的电场强度变大，故B错误； C.灰尘悬停在处，说明灰尘带正电，设点与板间距为，则点的电势，触压过程中，、间距减小，故点的电势降低，故C正确； D.由于灰尘受到的电场力方向向上，电场强度变大，电场力变大，灰尘向上运动，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 31.(2026·湖北省·期中考试)如图所示，平行板电容器左极板接地，充电后与电源断开，两板间有一个带负电的试探电荷固定在点。静电计的金属球与电容器的负极板连接外壳接地。以表示两板间的电场强度，表示点的电势，表示该试探电荷在点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动，将正极板缓慢向上平移一小段距离静电计带电量可忽略不计，关于各物理量变化情况，下列说法正确的是() A.增大，降低，减小，增大 B.增大，降低，增大，增大 C.不变，不变，不变，减小 D.不变，升高，减小，减小 【答案】B 【解析】正极板缓慢向上平移一小段距离，两板间的正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容变小，而电容器的电量不变，则由得知，板间电压增大，静电计指针的偏角反映板间电压则增大；板间场强为，可见增大；点到正极板距离不变，由电压公式，得知，点的电势降低；负电荷在点的电势能为，因，则增大。 综上所有分析结论，故选B。 32.(2026·假期作业)如图所示，充电后水平放置的平行板电容器与电源断开，金属板相距为，一质量为、电荷量为的油滴从下极板边缘射入，并沿直线从上极板边缘射出轨迹如图中虚线所示，若仅将平行板电容器上极板平行上移距离后，其他条件保持不变，重力加速度大小为，则下列说法正确的是() A.平移后油滴将做匀加速直线运动 B.平移后电场强度大于，方向竖直向下 C.平移后下板和上板之间的电势差大小为 D.平移后油滴穿越两板之间的电场后电势能减少了 【答案】C 【解析】由于油滴沿直线从上极板边缘射出，可知油滴在极板间一定做匀速直线运动，有 可得 方向竖直向下，根据 由电容定义式有 由电容决定式有 联立解得 可知，当上极板向上移动时，不变，方向仍然竖直向下，仍有 所以油滴仍做匀速直线运动，故AB错误； C.综上分析，由于不变，根据 当仅将平行板电容器上极板平行上移距离后，上、下两极板间的电势差变大，大小为，故C正确； D.当上极板向上移动后，不变，所以粒子射出电场时的位置也不变，重力做功 则电场力做功 根据功能关系可知，油滴的电势能减少了，故D错误。 故选C。 33.（多选）(2026·安徽省·同步练习)某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，极板固定，当手机的加速度变化时，极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中为定值电阻。下列对传感器描述正确的是() A.静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电 B.保持向前匀加速运动时，电路中没有电流 C.由静止突然向后加速时，电容器的电容减小 D.由静止突然向前加速时，电流由向流过电流表 【答案】BD 【解析】略 34.（多选）(2026·湖北省·模拟题)如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为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，细线的上端固定于点，开关闭合稳定时小球静止在板间的点，细线与竖直方向成夹角，点距右极板的距离为，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，经打到右极板上 D.断开后，将右极板向右平移少许，点电势不变 【答案】AD 【解析】A.由图可知，电容器左极板带负电，右极板带正电，电场向左，小球受到的电场力向右，则小球带负电荷，故A正确； B.改变变阻器的电阻，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.将绝缘细线剪断，小球所受重力与电场力的合力与剪断前细线的拉力等大、反向，则小球做匀加速直线运动，故C错误； D.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，电势不变，且点与左极板间距不变，则点电势不变，故D正确。 故选AD。 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 $