2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 电容（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 电容（含解析）新人教版选修3-1

电容 ‎ 高考频度：★★☆☆☆‎ 难易程度：★★☆☆☆‎ 下列关于电容器和电容的说法中，错误的是 A．电容器A的体积比电容器B大，说明A的电容一定比B的大 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．对于同一电容器，无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变 D．一固定电容器的电荷量增加1.0×10–‎6 C，两极板间电压升高10 V，则其电容为0.1 μF ‎【参考答案】AB ‎【试题解析】电容的决定式C=，与体积的大小无直接关系，A错误；电容器所带的电荷量是指单个极板上所带电量的绝对值，B错误；电容器所带的电荷量与电压的比值等于电容，电容与电荷量、电压无关，C正确；根据公式有C===0.1 μF，D正确。‎ ‎【名师点睛】电容器断电时，电荷量不变；直连电源（固定）时，电压不变；垂直极板方向移动时，若电荷量不变则极板间电场的场强不变。‎ ‎【知识补给】‎ 电容器 一、对电容器的充、放电和电容的理解 ‎1．电容器的充、放电 ‎（1）充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。‎ ‎（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。‎ ‎2．电容 ‎（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。‎ ‎（2）定义式：。‎ ‎（3）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。‎ ‎3．平行板电容器 ‎（1）影响因素 平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。‎ ‎（2）决定式 ‎，k为静电力常量。‎ 特别提醒 适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器。‎ 二、平行板电容器的动态分析 ‎1．对公式的理解 电容，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。‎ ‎2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路 ‎（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。‎ ‎（2）用决定式分析平行板电容器电容的变化。‎ ‎（3）用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。‎ ‎（4）用分析电容器两极板间电场强度的变化。‎ ‎3．平行板电容器两类问题的分析 分类 充电后与电源的两极相连 充电后与电源的两极断开 不变量 U Q C Q（U）‎ E 关于电容器，下列说法中正确的是 A．在充电过程中电流恒定 B．在放电过程中电容减小 C．能储存电荷，但不能储存电能 D．两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器 ‎（2020·福建省厦门市湖滨中学高三下学期高考适应性考试）如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离，则 A．P点的电势将降低 B．极板带电荷量将增加 C．带电油滴的电势能将增大 D．带电油滴将竖直向上运动 如图所示，两个水平放置的平行板电容器，A板与M板用导线连接，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有带电油滴O、P，且都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，电荷量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，电荷量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是 A．O向下动，P向上动 B．U1减小，U2增大 C．Q1减小，Q2增大 D．C1减小，C2增大 ‎（2020·衡水金卷普通高等学校招生全国统一考试模拟）如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，静电计的金属球与电容器的负极板连接，外壳接地，以E表示两极板间的场强，θ表示静电计指针的偏角，各物理量的变化情况正确的是 A．将平行板电容器的正极板向右移动，E变小，θ变大 B．将平行板电容器的正极板向右移动，E不变，θ变小 C．将平行板电容器的正极板向左移动，E变大，θ变大 D．将平行板电容器的正极板向左移动，E变小，θ变小 如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，细线与竖直方向夹角为α，则下列说法正确的是 A．保持电键S闭合，使两极板稍靠近一些，α将增大 B．保持电键S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将不变 C．断开电键S，使两极板稍靠近一些，α将减小 D．断开电键S，若将细线烧断，小球将做曲线运动 ‎（2020·山东省青岛市高三第二次模拟检测）如图，电路中A、B、C、D是完全相同的金属极板，P是AB板间的一点，在CD板间插有一块有机玻璃板。闭合开关，电路稳定后将开关断开。现将CD板间的玻璃板抽出，下列说法正确的是 A．金属板CD构成电容器的电容减小 B．P点电势降低 C．玻璃板抽出过程中，电阻R中有向右的电流 D．A、B两板间的电场强度减小 ‎【参考答案】‎ D 电容器在充电过程中电流是变化的，A错误；电容的大小由电容器的结构决定，在放电过程中电容不会发生变化，B错误；电容器可以储存电荷量，即能储存电荷间电场具有的能量，C错误；两个彼此绝缘又靠近的导体可以构成一个电容器，D正确。‎ C 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势低于下极板的电势，则知P点的电势将升高，故A错误。油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故D错误。根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电荷量减小，故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带正电，P点的电势升高，则油滴的电势能将增加。故C正确。‎ ‎【名师点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动。运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化。‎ B 电荷量为定值，将平行板电容器的正极板向右移动，由电容的决定式，两极板间距离d减小，C增大，，可见E与两板间距离无关，而两板间电压，可见电压变小，θ减小，可知B正确。‎ ‎【点睛】本题是电容器的动态变化分析问题，掌握电容的决定式与定义式的应用，及两者的区别，理解电场强度的推导式。‎ AB 保持电键S闭合时，电容器板间电压不变，两板靠近时，板间距离d减小，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则α增大，A正确；保持开关S闭合，使滑动变阻器滑片向右移动时，不会改变电容器两端的电压，由分析得知，板间场强不变，小球所受电场力不变大，则α不变，B正确；断开电键S时，电容器之间的电场强度不变，故α不变，C错误；电键S断开，电容器两端的电荷量不变，由，和得，，两板间的场强不变，小球所受电场力不变，即所受合力不变，小球从静止开始运动，故做匀加速直线运动，D错误；故选AB。‎ AC 根据，将CD板间的玻璃板抽出，电介质减小，其它条件不变，则金属板CD构成电容器的电容减小，故A正确；当闭合开关，电路稳定后将开关断开，极板总电荷量不变，金属板CD构成 ‎【点睛】做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用，掌握电场强度的推导式，注意B极接地，电势为零。‎