10.4 电容器的电容(分层作业)物理人教版必修第三册

2026-10-08
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10.4 电容器的电容(解析版) 目录 1 一、电容器及分类 1 二、电容器的充放电 3 三、电容 6 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 7 12 14 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电容器及分类 1.如图为某规格的电容器,下列关于该电容器的说法正确的是(  ) A.该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作 B.给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C.电容器上不带电,其电容也是1000μF D.外壳上所标的80V指的是击穿电压 【答案】C 【详解】A.由标称值可知,该电解电容器用于直流80V及以下电压时才能正常工作,故A错误; B.给该电容器充电或放电过程中,电荷不能经过电容器,因为两个极间有绝缘介质,电容器不是电阻,故B错误; C.电容器的电容与电荷量无关,故电容器上不带电,其电容也是1000μF,故C正确; D.外壳上所标的80V指的是额定电压,小于击穿电压,故D错误。 故选C。 2.(多选)关于电容器和电容,下列说法正确的是(     ) A.电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能 B.电容器不带电时电容为零 C.给电容器充电时,两极板分别带上等量的异种电荷 D.将平行板电容器的两极板错开些,则其电容变大 【答案】AC 【详解】A.电容器贮存电荷时,极板间建立了电场,将电源提供的电能贮存在电场中。故A正确; B.电容表征电容器容纳电荷的本领大小,与电量无关;电容器不带电时电容大小不变,故B错误; C.电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电,与电源负极相连的极板带负电,而且电量相等,所以两极板分别带上等量的异种电荷,故C正确; D.平行板电容器的两极板错开些,两板正对面积减小,由可知电容减小。故D错误。 故选AC。 3.(多选)目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏,下列说法正确的是(  ) A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号 B.电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指 C.手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高 D.如果手上带了棉线手套,就不能工作了 【答案】BD 【详解】AB.由题意可知,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开,形成一个电容,故不需要用力就可以形成一个电容,选项A错误,B正确; C.如果手指与触摸屏的接触面积较大,则触摸点的位置就不容易确定,选项C错误; D.如果手上带了棉线手套,手指就不能与导体层形成电容,所以就不能工作了,选项D正确。 故选BD。 二、电容器的充放电 4.(多选)如图所示为某一电容器所带电荷量和其两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,下列说法正确的是(     ) A.该过程是充电过程 B.该过程是放电过程 C.电容器的电容为5.0×10-2F D.该过程中电容器所带电荷量的变化量为0.02C 【答案】BD 【详解】AB.由图像可知,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,电容器所带电荷量减小,则该过程属于放电过程,故A错误,B正确; C.由图像可知,当该电容器两端的电压为40V时,电容器所带电荷量为0.2C,故电容器的电容为,故C错误; D.若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,则该过程中电容器所带电荷量的变化量为,故D正确。 故选BD。 5.某同学用电流传感器观察电容器的放电过程,甲图为该实验电路图,其中电源电压恒为该同学先将开关接1为电容器充电,待电容器充满电再将开关接2,利用传感器记录电容器放电过程,得到该电容器放电过程的图像如图乙所示。 (1)下列各图是描述电容器充电时电荷量、电压、电容之间关系的图像,其中错误的是______。 A. B. C. D. (2)根据题目所给的数据和图像,估算电容器在放电过程中释放的电荷量为______ ,该电容器的电容为______。结果均保留两位有效数字 (3)如果将电阻更换为阻值更大的电阻,重做实验,电容器放电时的图像用虚线表示,与原来放电图像用实线表示进行比较,可能正确的是______。 A. B. C. D. 【答案】(1)A (2) (3)C 【详解】(1)ABD.电容不变,与图像均应为一条平行横轴的直线,故A错误,BD正确; C.根据电容定义式:,电容不变,带电量与电压成正比,则图像为过原点的倾斜直线,故C正确。 本题选择错误选项,故选A。 (2)[1]根据电流的定义式可得:,所以图像与时间轴所围的面积表示整个放电过程中释放的电荷量,根据横轴与纵轴的数据可知,图像中的一个小方格所表示的电荷量为 [2]图像与时间轴所围的面积共含有42个小方格大于半个算一个,小于半个舍去,可得释放的总电荷量为。 电容器充满电时其电压等于电源电压,即,则该电容器的电容为。 (3)根据,可知电容器充满电时带电量与电阻无关,如果不改变电路其他参数,只增大电阻,则放电时图线与横轴所围成的面积将不变,而放电过程的平均电流将减小,放电时间将变长,故ABD错误,C正确。 故选C。 6.某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。 (1)当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带________(选填“正”或“负”)电。 (2)当开关S接“2”瞬间,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。 (3)开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是________。 (4)已知电源电压为,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容________(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)正 (2)放电 (3)电容器放出的总电荷量/电容器充电后的带电量 (4) 【详解】(1)当开关S接“1”后,电源给电容器充电,因电源接电容器上极板,故电容器上极板带正电。 (2)S接“1”时电容器已充电完成,接“2”后电容器通过电阻释放电荷,因此是放电过程。 (3)电流的定义式为 整理得 故图像与横轴围成的面积对应微元求和,即放电过程放出的总电荷量,也就是电容器充电后的带电量。 (4)由图可知电容器带电量 根据 解得 三、电容 7.(多选)电容器充电时,有人用如下所示图像描述电荷量、电压、电容之间的相互关系,其中正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】BCD 【详解】AD.对于给定的电容器,是一个常数。电荷量与电压之间满足关系式 变形有 因此图,图线应为水平直线,故A错误,D正确; B.同上图,图线也应为水平直线,故B正确; C.,是一个常数,与成正比,图,图线为过原点斜率为正的直线,故C正确。 故选BCD。 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 8.在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中,为了实时监控材料的厚度,生产流水线上设置如图所示的传感器,其中甲、乙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。当通过极板间的材料厚度减小时,下列说法正确的是(  ) A.有负电荷从a向b流过灵敏电流计G B.甲、乙两板间材料内的电场强度为零 C.乙板上的电荷量变小 D.甲、乙平行板构成的电容器的电容增大 【答案】C 【详解】ACD.根据电容器电容决定式,有 可知当产品厚度减小时,导致减小,电容器的电容减小。根据电容器电容定义式,有 可知极板带电荷量减小时,有放电电流从a向b流过灵敏电流计G,即有负电荷从b向a流过灵敏电流计G。故AD错误,C正确; B.根据电场强度与电势差的关系式,有 因两板间电势差不变,板间距离不变,所以两板间电场强度不变。故B错误; 故选C。 9.如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地(电势为0),极板间的P点有一静止的带电油滴,现把上极板缓慢向下平移少许后,下列说法正确的是(     ) A.电容器的电容减小 B.油滴带正电 C.极板间电场强度增大 D.油滴向下运动 【答案】C 【详解】A.根据平行板电容器的电容决定式 ,当上极板向下平移时,极板间距减小,电容增大,故A错误; B.由图可知,上极板与电源正极相连,板间电场方向竖直向下。油滴静止,受竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡,电场力方向与电场强度方向相反,所以油滴带负电,故B错误; C.电容器始终与电源相连,极板间电压不变。根据匀强电场,当减小时,极板间电场强度增大,故C正确; D.油滴初始处于静止状态,满足 当增大时,电场力增大,此时,合力竖直向上,油滴将向上运动,故D错误。 故选C。 10.如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点,之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间,插入位置紧靠上极板,则下列说法正确的是(     ) A.带电油滴带负电 B.电容器的电容减小 C.P点的电势降低 D.带电油滴仍保持静止 【答案】C 【详解】A.油滴原本静止,说明电场力与重力平衡、电场力向上。由题图知下极板接正极,可确定极板间电场方向向上,因此判断油滴带正电,故A错误; B.电容器始终与恒定电压的电源相连,因此极板间总电压U保持不变。插入有厚度的金属板后,金属板内部静电平衡场强为零,等效于极板的间距d减小。 电容决定式 d减小,其他参数不变,因此电容增大,故B错误; D.极板间电场强度 U不变、d减小,因此E增大; 又电场力F=qE 则电场力增大,大于重力,带电油滴不能保持静止,故D错误。 C.P点与下极板的距离不变,而电场强度E增大,根据可知P点与下极板间的电势差增大; 又下极板接地,电势为0,且电场线从下极板指向上极板,电势逐渐降低,则P点电势为负值,所以P点的电势降低,C正确。 故选C。 11.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,且上极板与静电计的金属球相连,静电计所带电量很少,可被忽略,电容器下极板和静电计的金属外壳均接地。闭合开关,电容器充电稳定后静电计指针偏转的角度为ɑ,此时断开开关,忽略边缘效应,下列说法正确的是(     ) A.若将上极板缓慢上移,电容器两极板间的电势差不变 B.若将上极板缓慢上移,P点的电势不变 C.若将上极板缓慢左移,P点的电势不变 D.若将上极板缓慢左移,静电计指针偏转角α不变 【答案】B 【详解】AB.断开开关后,电容器所带电荷量不变。上极板缓慢上移时,正对面积不变,板间场强 不变,两板间距离增大,由 知电势差增大;点到下极板距离不变,下极板接地,则 不变,故A错误,B正确。 CD.上极板缓慢左移时,两板正对面积减小,不变,由 知板间场强增大,对板间固定点,下极板接地且不变, 随增大而增大;两板间距离不变, 增大,静电计指针偏转角增大,故C错误,D错误。 故选B。 12.如图甲所示为家用健身挥拳力量测试仪,其核心部件为平行板电容器,简化电路如图乙所示,极板间介质为空气。挥拳冲击可动极板时,极板间距会随之减小。关于挥拳力量测试仪的电容器,下列说法正确的是(     ) A.挥拳冲击可动极板时,电容器电压一定变大 B.挥拳冲击可动极板时,电容器所带电荷量减小 C.电容器的电容由两极板的正对面积、间距、两极板间的介质决定 D.两极板间插入电介质,电容器的电容变小 【答案】C 【详解】A.挥拳冲击可动极板时,电容器一直与电源相连,所以电容器电压不变,故A错误; B.挥拳冲击可动极板时,极板间距会随之减小,根据可知,电容器电容增大;根据,由于电容器电压不变,所以电容器所带电荷量增大,故B错误; C.根据电容决定式可知,电容器的电容由两极板的正对面积、间距、两极板间的介质决定,故C正确; D.根据可知,两极板间插入电介质,电容器的电容变大,故D错误。 故选C。 13.如图所示,电源的电动势为、内阻为,平行板电容器下极板和静电计外壳均接地,开关K保持闭合,平行板电容器之间O处的带电粒子处于静止状态,下列说法正确的是(     ) A.处的带电粒子带正电 B.将上极板水平向左缓慢移动一小段距离,则点的电势将变大 C.将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离,处的带电粒子向上加速运动 D.断开开关,将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离,则电容器的电容变大,平行板间的电场强度不变 【答案】D 【详解】A.电源正极连接上极板,下极板接地,板间电场竖直向下。带电粒子静止,重力竖直向下,电场力必须竖直向上,因此粒子带负电,故A错误; B.开关闭合且电容器达到稳定状态时,电路中没有电流,内阻无压降,两板电压等于电源电动势。上极板水平移动不改变板间距,忽略边缘效应,板间场强不变;下极板接地,点距下极板的竖直距离也不变,由匀强电场中电势差与距离的关系知点电势不变,故B错误; C.开关闭合时两板电压不变。下极板向下移动使板间距增大,板间场强减小,粒子所受向上的电场力随之减小,重力大于电场力,粒子向下加速,故C错误; D.断开开关后,电容器所带电荷量不变。设极板正对面积为、间距为,介电常数为,静电力常量为。上极板下移使减小,由平行板电容器电容决定式可知电容增大,再由电容定义式知两板电压减小。结合匀强电场中场强与电压的关系,联立得,平行板间的电场强度不变,故D正确。 故选D。 14.如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离、极板间正对面积之间的关系装置图。请回答下列问题: (1)本实验采用的科学方法是___________。 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法 (2)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度___________;板间距离增大时,电容器的电容C___________(两空均选填“增大”“减小”或“不变”) 【答案】(1)B (2) 增大 减小 【详解】(1)探究电容C与极板间距d、正对面积S的关系,需要控制变量法:研究C和S关系时保持d不变;研究C和d关系时保持S不变。 故选B。 (2)由图得本实验极板带电量Q不变。由得,正对面积S减小,C减小,再由 得,Q不变,C减小,则极板电压U增大,静电计偏转角增大。 板间距离d增大,由决定式可知电容C减小。 1.电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是(  )           A.甲图中,力F增大过程中,电流计中的电流从a流向b B.乙图中,手指作为电容器一电极,如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作 C.丙图中,油箱液位上升时,电容变小 D.丁图中,当传感器由静止突然向左加速,电容器处于放电状态 【答案】B 【详解】A.根据电容的定义式与决定式有, 解得 甲图中,电容器极板之间电压一定,力F增大过程中,电容器两极板之间间距减小,可知电容器极板所带电荷量增大,电容器上极板带正电,可知,上极板失电子,电流计中的电流从b流向a,故A错误; B.手指是导体,可以作为电容器的一个电极,绝缘笔是绝缘体,不能够作为电极,即绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作,故B正确; C.根据上述有 丙图中,油箱液位上升时,电容器间电介质增多,介电常数变大,则电容变大,故C错误; D.根据上述有 丁图中,电容器极板之间电压不变,当传感器由静止突然向左加速时,电介质加速度方向向左,电介质相对传感器向右移动,介电常数变大,则极板所带电荷量增大,电容器处于充电状态,故D错误。 故选B。 2.如图甲所示为可变电容器,图乙为两个完全相同的半圆形的平行金属板接在电路中,开始两金属板正对。闭合开关S,将上侧金属板转过60°,同时将两板之间的距离增大到原来的;调节前后将同一重力不计的正粒子由下侧极板无初速释放,释放位置都在两极板正对面内。假设两极板正对面之间的电场始终为匀强电场,则调整前后(  ) A.两极板间的电场强度之比为2:3 B.平行板电容器的电容之比为9:4 C.电容器所带的电荷量之比为3:2 D.粒子在极板间运动的时间之比为3:2 【答案】B 【详解】A.由于电容器的两极板与固定的电源相连接,则调整前后两极板之间的电压不变,由公式 可知,调整前后两极板间的电场强度之比为3:2,故A错误; B.由平行板电容决定式 可知 故B正确; C.由公式 可知 故C错误; D.粒子由静止从下侧极板运动到上侧极板的过程中,由动能定理有 可知电子到达上侧极板的速度 电容器两端电压不变,则调整前后粒子到达上侧极板的速度相同,粒子运动的平均速度相同,则调整前后粒子在极板间运动的时间之比为 故D错误。 故选B。 1.(2026·北京·高考真题)将直流电源、电阻、平行板电容器与开关连接成如图所示的电路。闭合开关,电路达到稳定状态。下列说法正确的是(     ) A.此过程电源输出的能量等于电容器存储的电场能 B.若增大电容器两极板间距离,有从到的电流流过电阻 C.若断开开关,减小电容器两极板间距离,极板间电场强度增大 D.若断开开关,在电容器两极板间插入电介质后,两极板间电势差增大 【答案】B 【详解】A.闭合开关给电容器充电的过程中,有一部分能量在充电过程中通过电阻转化为焦耳热耗散,因此电源输出能量大于电容器存储的电场能,A错误; B.闭合开关稳定后,电容器两端电压等于电源电动势保持不变。若增大极板间距,由电容决定式可知减小,根据,电容器带电量减小,电容器放电,即存在从到的电流,B正确; C.断开开关后,电容器带电量保持不变。推导极板间场强: 可见场强和极板间距无关,因此减小极板间距时电场强度不变,C错误; D.断开开关不变,插入电介质后增大,由可知电容增大,根据,两极板间电势差会减小,D错误。 故选 B。 2.(2026·四川·高考真题)如图所示、金属薄板、、、完全相同,用长导线和开关、连接、与、与平行且间距相等,,均断开。、带等量异种电荷,c、不带电。一质量为、带电量为的微粒,静止在、之间、忽略边缘效应。则(     ) A.闭合、断开,微粒向下运动 B.断开、闭合,微粒向上运动 C.、同时闭合,微粒向下运动 D.、同时闭合,微粒保持静止 【答案】C 【详解】带电量为的微粒,静止在、之间,说明重力与电场力平衡,电场力向上。 A.断开,b的带电量保持不变,根据电容器极板电荷等量关系,a的带电量不变,因此ab间电场强度不变,电场力仍等于重力,微粒保持静止,A错误; B.同理可得,B错误; CD.、同时闭合相当于ab、cd两个电容器并联,电荷均匀分布在两个电容器的极板上,ab电容器带电量减小,板间场强减小,电场力小于重力,微粒向下运动,故C正确,D错误。 故选C 。 3.(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 【详解】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,S减小,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。 4.(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 【详解】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。 5.(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 【详解】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。 6.(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 【详解】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。 7.(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 【详解】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。 8.(2024·浙江·高考真题)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 【答案】D 【详解】AB.根据,可得当极板间距增大时电容减小,由于电容器的带电量不变,故极板间电势差增大,故AB错误; C.根据得 故场强不变,故C错误; D.移动极板的过程中要克服电场力做功,故电容器储存能量增大,故D正确。 故选D。 9.(2024·甘肃·高考真题)一平行板电容器充放电电路如图所示。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。下列说法正确的是(  ) A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加 B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点 C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小 D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点 【答案】C 【详解】A.充电过程中,随着电容器带电量的增加,电容器两极板间电势差增加,充电电流在减小,故A错误; B.根据电路图可知,充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由N点流向M点,故B错误; C.放电过程中,随着电容器带电量的减小,电容器两极板间电势差减小,放电电流在减小,故C正确; D.根据电路图可知,放电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻R的电流由M点流向N点,故D错误。 故选C。 10.(2024·吉林·高考真题)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 【答案】B 【详解】A.降低溶液浓度,不导电溶液的相对介电常数增大,根据电容器的决定式可知电容器的电容增大,故A错误; BC.溶液不导电没有形成闭合回路,电容器两端的电压不变,根据结合A选项分析可知电容器所带的电荷量增大,故B正确,C错误; D.根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大,则给电容器充电,结合题图可知电路中电流方向为,故D错误。 故选B。 11.(2026·江苏·高考真题)小明探究电容器充电过程中电流随时间的变化关系,实验电路图如题图1所示,所用的器材有:干电池1节;电容器1只;电阻箱1个;定值电阻1个;指针式电流表1个;单刀双掷开关1个及导线若干,实验中为了完整记录电流随时间的变化,使用手机进行录像。 (1)小明选用的电容器如题图2所示,电容为_____________。 (2)题图3为该实验的实物电路,导线a端应与单刀双掷开关的接线柱_____________连接(选填“b”“c”或“d”) (3)先给电容器放电,再给电阻箱选定合适的阻值,接着开始进行电容器充电实验,主要操作步骤有: ①将开关掷向b端 ②打开手机,录制电流表示数的变化 ③观察到电流表示数趋于0,停止录像 以上操作的正确顺序是_____________(填写各步骤前的序号) (4)给电容器放电后,整理器材,导出录制的实验视频,读取电流表示数I随时间t变化的数据,画出图像如题图4所示,请定性描述时刻后电流随时间的变化关系。 (5)小明在视频中观察到,刚对电容器充电时电流表指针来回摆动几次后就能稳定变化,他知道所使用的电流表是磁电式仪表,其指针固定在一绕有线圈的铝框上,他认为这个构造能帮助电流表指针摆动几次后稳定下来,你是否同意他的观点?请简要说明理由。 【答案】(1) (2)c (3)②①③ (4)电容器极板所带电荷量逐渐减少,两极板间电压逐渐降低,电流逐渐减小且减小越来越慢,最终趋近于。 (5)同意。铝框随指针转动时产生感应电流,感应电流受到的安培力形成电磁阻尼,阻碍指针摆动,使指针较快稳定,便于读数。 【详解】(1)由题图2的标识可知电容器的电容为 (2)导线端应接在开关的公共接线柱上,才能使开关分别控制电容器的充电和放电回路。选项和均为定触点,不能作为公共接线柱,选项为公共接线柱。 故选c。 (3)为完整记录从开始充电到电流为零的过程,应先开启手机录像,再将开关拨向端开始充电,待电流表示数为时停止录像,故顺序为②①③。 (4)放电过程中,电容器极板所带电荷量逐渐减少,两极板间电压逐渐降低,电流逐渐减小且减小越来越慢,最终趋近于。下图定性表示时刻后电流随时间的变化。 (5)铝框是导体,随指针在磁场中转动时会产生感应电流。感应电流在磁场中受到安培力作用,该力阻碍铝框和指针的转动,形成电磁阻尼,所以指针摆动几次后能较快稳定。 12.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学从教材的“拓展学习”栏目中学习到平行板电容器的电容。为验证与极板间距、正对面积的关系,他与人工智能讨论得知,用数字式多用电表可以测量电容,测量过程中电路存在额外电容,每次应扣除额外电容,以获得电容的测量值。据此,设计并完成如下实验。 实验器材:厚度为的绝缘塑料板若干、面积均为(已知)的矩形单面覆铜板两块、数字式多用电表、螺旋测微器、绝缘重物等。 (1)用螺旋测微器测量20层塑料板的厚度。测量结果如图(a)所示,读数为__________。 (2)将两极板覆铜面相对,中间夹入10层塑料板并用重物压紧,使正对面积为,用多用电表测量电容并记录数据。断开表笔,将极板短接放电。保持正对面积为不变,每次增加2层塑料板,重复上述操作直至20层。作图线如图(b)所示,由此确定与成正比。由图线,极板间夹15层塑料板时,电容为__________(保留至整数)。 (3)保持极板间20层塑料板不变,使两极板正对面积依次为、、、、,用重物压紧,测量电容并记录数据。作图线如图(c)所示,由此确定与成正比。图(c)中某次测量值明显偏离拟合直线,排除仪器故障和数据处理错误,从实验操作角度分析,写出一条可能的原因:__________。 (4)若将图(b)、图(c)改绘为、图线,两图线的斜率分别为、,则理论上__________(选填“20”“1”或“0.05”)。 【答案】(1)1.804/1.803/1.805 (2)157/156/158 (3)塑料板没有压紧/正对面积取值偏大 (4)20 【详解】(1)螺旋测微器的读数为 (2)当极板间夹15层塑料板时 结合题图可得电容约为。 (3)根据题图可知测量值明显偏离拟合直线,电容的测量值偏小,根据可知出现的原因是塑料板没有压紧或正对面积取值偏大。 (4)根据平行板电容公式 对图线有 对图线有 则, 可得 13.(2024·广西·高考真题)某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源E(电动势6V,内阻不计),电阻R1 = 400.0Ω,电阻R2 = 200.0Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干。实验步骤如下: (1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000Hz,则采样周期为_____s; (2)闭合S1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I—t曲线如图乙,由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为_____mA(结果保留3位有效数字); (3)保持S1闭合,再闭合S2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为_____V; (4)实验得到放电过程的I—t曲线如图丙,I—t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188C,则电容器的电容C为_____μF。图丙中I—t曲线与横坐标、直线t = 1s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038C,则t = 1s时电容器两极板间电压为_____V(结果保留2位有效数字)。 【答案】(1) (2)15.0 (3)2 (4) 4.7 × 103 5.2 【详解】(1)采样周期为 (2)由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为15.0mA; (3)放电结束后电容器两极板间电压等于R2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为 (4)[1]充电结束后电容器两端电压为,故可得 解得 [2]设t = 1s时电容器两极板间电压为,得 代入数值解得 14.(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 【详解】(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。 1 / 25 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.4 电容器的电容(原卷版) 目录 1 一、电容器及分类 1 二、电容器的充放电 2 三、电容 4 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 4 7 8 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电容器及分类 1.如图为某规格的电容器,下列关于该电容器的说法正确的是(  ) A.该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作 B.给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C.电容器上不带电,其电容也是1000μF D.外壳上所标的80V指的是击穿电压 2.(多选)关于电容器和电容,下列说法正确的是(     ) A.电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能 B.电容器不带电时电容为零 C.给电容器充电时,两极板分别带上等量的异种电荷 D.将平行板电容器的两极板错开些,则其电容变大 3.(多选)目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏,下列说法正确的是(  ) A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号 B.电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指 C.手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高 D.如果手上带了棉线手套,就不能工作了 二、电容器的充放电 4.(多选)如图所示为某一电容器所带电荷量和其两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,下列说法正确的是(     ) A.该过程是充电过程 B.该过程是放电过程 C.电容器的电容为5.0×10-2F D.该过程中电容器所带电荷量的变化量为0.02C 5.某同学用电流传感器观察电容器的放电过程,甲图为该实验电路图,其中电源电压恒为该同学先将开关接1为电容器充电,待电容器充满电再将开关接2,利用传感器记录电容器放电过程,得到该电容器放电过程的图像如图乙所示。 (1)下列各图是描述电容器充电时电荷量、电压、电容之间关系的图像,其中错误的是______。 A. B. C. D. (2)根据题目所给的数据和图像,估算电容器在放电过程中释放的电荷量为______ ,该电容器的电容为______。结果均保留两位有效数字 (3)如果将电阻更换为阻值更大的电阻,重做实验,电容器放电时的图像用虚线表示,与原来放电图像用实线表示进行比较,可能正确的是______。 A. B. C. D. 6.某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。 (1)当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带________(选填“正”或“负”)电。 (2)当开关S接“2”瞬间,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。 (3)开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是________。 (4)已知电源电压为,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容________(结果保留两位有效数字) 三、电容 7.(多选)电容器充电时,有人用如下所示图像描述电荷量、电压、电容之间的相互关系,其中正确的是(  ) A. B. C. D. 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 8.在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中,为了实时监控材料的厚度,生产流水线上设置如图所示的传感器,其中甲、乙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。当通过极板间的材料厚度减小时,下列说法正确的是(  ) A.有负电荷从a向b流过灵敏电流计G B.甲、乙两板间材料内的电场强度为零 C.乙板上的电荷量变小 D.甲、乙平行板构成的电容器的电容增大 9.如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地(电势为0),极板间的P点有一静止的带电油滴,现把上极板缓慢向下平移少许后,下列说法正确的是(     ) A.电容器的电容减小 B.油滴带正电 C.极板间电场强度增大 D.油滴向下运动 10.如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,有一带电油滴静止在电容器内部空间的P点,之后迅速将一有厚度的金属板插入两板之间,插入位置紧靠上极板,则下列说法正确的是(     ) A.带电油滴带负电 B.电容器的电容减小 C.P点的电势降低 D.带电油滴仍保持静止 11.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,且上极板与静电计的金属球相连,静电计所带电量很少,可被忽略,电容器下极板和静电计的金属外壳均接地。闭合开关,电容器充电稳定后静电计指针偏转的角度为ɑ,此时断开开关,忽略边缘效应,下列说法正确的是(     ) A.若将上极板缓慢上移,电容器两极板间的电势差不变 B.若将上极板缓慢上移,P点的电势不变 C.若将上极板缓慢左移,P点的电势不变 D.若将上极板缓慢左移,静电计指针偏转角α不变 12.如图甲所示为家用健身挥拳力量测试仪,其核心部件为平行板电容器,简化电路如图乙所示,极板间介质为空气。挥拳冲击可动极板时,极板间距会随之减小。关于挥拳力量测试仪的电容器,下列说法正确的是(     ) A.挥拳冲击可动极板时,电容器电压一定变大 B.挥拳冲击可动极板时,电容器所带电荷量减小 C.电容器的电容由两极板的正对面积、间距、两极板间的介质决定 D.两极板间插入电介质,电容器的电容变小 13.如图所示,电源的电动势为、内阻为,平行板电容器下极板和静电计外壳均接地,开关K保持闭合,平行板电容器之间O处的带电粒子处于静止状态,下列说法正确的是(     ) A.处的带电粒子带正电 B.将上极板水平向左缓慢移动一小段距离,则点的电势将变大 C.将下极板竖直向下缓慢移动一小段距离,处的带电粒子向上加速运动 D.断开开关,将上极板竖直向下缓慢移动一小段距离,则电容器的电容变大,平行板间的电场强度不变 14.如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离、极板间正对面积之间的关系装置图。请回答下列问题: (1)本实验采用的科学方法是___________。 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法 (2)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度___________;板间距离增大时,电容器的电容C___________(两空均选填“增大”“减小”或“不变”) 1.电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是(  )           A.甲图中,力F增大过程中,电流计中的电流从a流向b B.乙图中,手指作为电容器一电极,如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作 C.丙图中,油箱液位上升时,电容变小 D.丁图中,当传感器由静止突然向左加速,电容器处于放电状态 2.如图甲所示为可变电容器,图乙为两个完全相同的半圆形的平行金属板接在电路中,开始两金属板正对。闭合开关S,将上侧金属板转过60°,同时将两板之间的距离增大到原来的;调节前后将同一重力不计的正粒子由下侧极板无初速释放,释放位置都在两极板正对面内。假设两极板正对面之间的电场始终为匀强电场,则调整前后(  ) A.两极板间的电场强度之比为2:3 B.平行板电容器的电容之比为9:4 C.电容器所带的电荷量之比为3:2 D.粒子在极板间运动的时间之比为3:2 1.(2026·北京·高考真题)将直流电源、电阻、平行板电容器与开关连接成如图所示的电路。闭合开关,电路达到稳定状态。下列说法正确的是(     ) A.此过程电源输出的能量等于电容器存储的电场能 B.若增大电容器两极板间距离,有从到的电流流过电阻 C.若断开开关,减小电容器两极板间距离,极板间电场强度增大 D.若断开开关,在电容器两极板间插入电介质后,两极板间电势差增大 2.(2026·四川·高考真题)如图所示、金属薄板、、、完全相同,用长导线和开关、连接、与、与平行且间距相等,,均断开。、带等量异种电荷,c、不带电。一质量为、带电量为的微粒,静止在、之间、忽略边缘效应。则(     ) A.闭合、断开,微粒向下运动 B.断开、闭合,微粒向上运动 C.、同时闭合,微粒向下运动 D.、同时闭合,微粒保持静止 3.(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. 4.(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 5.(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 6.(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. 7.(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. 8.(2024·浙江·高考真题)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 9.(2024·甘肃·高考真题)一平行板电容器充放电电路如图所示。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。下列说法正确的是(  ) A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加 B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点 C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小 D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点 10.(2024·吉林·高考真题)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 11.(2026·江苏·高考真题)小明探究电容器充电过程中电流随时间的变化关系,实验电路图如题图1所示,所用的器材有:干电池1节;电容器1只;电阻箱1个;定值电阻1个;指针式电流表1个;单刀双掷开关1个及导线若干,实验中为了完整记录电流随时间的变化,使用手机进行录像。 (1)小明选用的电容器如题图2所示,电容为_____________。 (2)题图3为该实验的实物电路,导线a端应与单刀双掷开关的接线柱_____________连接(选填“b”“c”或“d”) (3)先给电容器放电,再给电阻箱选定合适的阻值,接着开始进行电容器充电实验,主要操作步骤有: ①将开关掷向b端 ②打开手机,录制电流表示数的变化 ③观察到电流表示数趋于0,停止录像 以上操作的正确顺序是_____________(填写各步骤前的序号) (4)给电容器放电后,整理器材,导出录制的实验视频,读取电流表示数I随时间t变化的数据,画出图像如题图4所示,请定性描述时刻后电流随时间的变化关系。 (5)小明在视频中观察到,刚对电容器充电时电流表指针来回摆动几次后就能稳定变化,他知道所使用的电流表是磁电式仪表,其指针固定在一绕有线圈的铝框上,他认为这个构造能帮助电流表指针摆动几次后稳定下来,你是否同意他的观点?请简要说明理由。 12.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学从教材的“拓展学习”栏目中学习到平行板电容器的电容。为验证与极板间距、正对面积的关系,他与人工智能讨论得知,用数字式多用电表可以测量电容,测量过程中电路存在额外电容,每次应扣除额外电容,以获得电容的测量值。据此,设计并完成如下实验。 实验器材:厚度为的绝缘塑料板若干、面积均为(已知)的矩形单面覆铜板两块、数字式多用电表、螺旋测微器、绝缘重物等。 (1)用螺旋测微器测量20层塑料板的厚度。测量结果如图(a)所示,读数为__________。 (2)将两极板覆铜面相对,中间夹入10层塑料板并用重物压紧,使正对面积为,用多用电表测量电容并记录数据。断开表笔,将极板短接放电。保持正对面积为不变,每次增加2层塑料板,重复上述操作直至20层。作图线如图(b)所示,由此确定与成正比。由图线,极板间夹15层塑料板时,电容为__________(保留至整数)。 (3)保持极板间20层塑料板不变,使两极板正对面积依次为、、、、,用重物压紧,测量电容并记录数据。作图线如图(c)所示,由此确定与成正比。图(c)中某次测量值明显偏离拟合直线,排除仪器故障和数据处理错误,从实验操作角度分析,写出一条可能的原因:__________。 (4)若将图(b)、图(c)改绘为、图线,两图线的斜率分别为、,则理论上__________(选填“20”“1”或“0.05”)。 13.(2024·广西·高考真题)某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源E(电动势6V,内阻不计),电阻R1 = 400.0Ω,电阻R2 = 200.0Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干。实验步骤如下: (1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000Hz,则采样周期为_____s; (2)闭合S1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I—t曲线如图乙,由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为_____mA(结果保留3位有效数字); (3)保持S1闭合,再闭合S2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为_____V; (4)实验得到放电过程的I—t曲线如图丙,I—t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188C,则电容器的电容C为_____μF。图丙中I—t曲线与横坐标、直线t = 1s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038C,则t = 1s时电容器两极板间电压为_____V(结果保留2位有效数字)。 14.(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? 2 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.4 电容器的电容(答案版) 目录 1 一、电容器及分类 1 二、电容器的充放电 1 三、电容 1 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 1 2 2 ( 高中物理答疑解题助手 AI 智能体: https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true ) 一、电容器及分类 1.【答案】C 2.【答案】AC 3.【答案】BD 二、电容器的充放电 4.【答案】BD 5.【答案】(1)A (2) (3)C 6.【答案】(1)正 (2)放电 (3)电容器放出的总电荷量/电容器充电后的带电量 (4) 三、电容 7.【答案】BCD 四、平行板电容器的电容及动态变化问题 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】C 11.【答案】B 12.【答案】C 13.【答案】D 14.【答案】(1)B (2) 增大 减小 1.【答案】B 2.【答案】B 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】A 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】A 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】C 10.【答案】B 11.【答案】(1)(2)c(3)②①③(4)电容器极板所带电荷量逐渐减少,两极板间电压逐渐降低,电流逐渐减小且减小越来越慢,最终趋近于。(5)同意。铝框随指针转动时产生感应电流,感应电流受到的安培力形成电磁阻尼,阻碍指针摆动,使指针较快稳定,便于读数。 12.【答案】(1)1.804/1.803/1.805(2)157/156/158(3)塑料板没有压紧/正对面积取值偏大(4)20 13.【答案】(1)(2)15.0(3)2(4) 4.7 × 103 5.2 14.【答案】(1)倍(2)倍 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.4 电容器的电容(分层作业)物理人教版必修第三册
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