【物理】2019届二轮复习 电容器 学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习 电容器 学案（全国通用）

‎ ‎ 一、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：， 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．电容器两类问题的比较 分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开 不变量 U Q d变大 C变小→Q变小、E变小 C变小→U变大、E不变 S变大 C变大→Q变大、E不变 C变大→U变小、E变小 εr变大 C变大→Q变大、E不变 C变大→U变小、E变小 ‎4．解电容器问题的常用技巧 ‎（1）在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关。‎ ‎（2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住、Q＝CU和进行判定即可。‎ 如图所示，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是 A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电 D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电 ‎【参考答案】A ‎【详细解析】开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源的正极相连，所以带正电，故A对B错。开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上的电荷中和，均不带电，故CD错。‎ ‎1．（2018·云南省永仁县一中高二10月份考试）某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是 A．该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 μF B．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5C C．接通电路后，电容器的电容仍是33 μF D．接通电路后，灯泡能持续发亮 ‎【答案】C ‎【解析】电容是电容器本身的性质决定的，与电量及电压无关，故A错误，C正确；容纳的电荷量Q=UC，最多可容纳Q=45×3.3×10-5 C=1.5×10-3C，故B错误；直流电不能通过电容器，故接直流电源时，灯泡不亮，故D错误；故选C。‎ ‎2．（2018·江西省玉山县第一中学高二上学期期中考试）如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m，带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是 A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流 B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有从b到a的电流 C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有从a到b的电流 D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有从b到a的电流 ‎【答案】B ‎【解析】A、将S断开，电容器的电量不变，电路中无电流，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故A错误；B、若将A板左移，正对面积S减小，电容器板间电压不变，依据，可知，电场力不变，则仍处于静止，根据，可知电容减小，结合可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由的电流流过G，故B正确；C、将A板上移，两板之间距离增大，由可知，E变小，油滴所受的电场力减小，将向下加速运动，依据，可知电容减小，结合 可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，故C错误；D、将A板下移，两板之间距离减小，由可知，E变大，油滴所受的电场力增大，将向上加速运动，依据，可知电容增大，结合可知，电荷量增大，电容器要充电，则有由a→b的电流流过G，故D错误。‎ ‎【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，含有电容器的电路，只有在电容器充电或放电的过程有电流，而分析电容器充放电要根据分析电容和电压的变化来确定。‎ 如图所示，先接通 使平行板电容器充电，然后断开 。再使电容器两板间距离增大，则电容器所带的电荷量Q、电容C、两板间电压U、板间场强E的变化情况是 A．C不变，Q变小，U不变，E变小 B．C变小，Q变小，U不变，E不变 C．C变小，Q不变，U变大，E变小 D．C变小，Q不变，U变大，E不变 ‎【参考答案】D ‎【详细解析】电容器与电源断开，电荷量保持不变，增大两极板间距离时，根据，知电容C变小，根据，知两极板间的电势差U变大，根据，知电场强度E不变，故D正确，ABC错误。‎ ‎【名师点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量。若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变。‎ ‎1．（2018·广西南宁市第二中学高二上学期期中考试）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U 表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则 A．U变小，Ep不变 B．E变大，Ep不变 C．U变大，Ep变大 D．U不变，Ep变大 ‎【答案】A ‎【解析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据知，电容增大，根据U=Q/C，则板间电压U变小。由E=U/d，U=Q/C，得到：，可知E与d无关，则知电场强度E不变。P与负极板间的距离不变，由公式U=Ed可知，P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变。故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变，掌握电容器的决定式以及定义式C=Q/U。要能熟练推导出场强的表达式，记住E与d无关的结论，有利于进行动态分析。‎ ‎2．（2018·安徽黄山市屯溪隆阜中学高二上学期期末考试）如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，电容器间有一点a，到上极板A距离恒定，S是闭合的，φ表示a点的电势，E表示电场强度，现保持A板不动，将B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则 A．φ升高，E变大 B．φ升高，E变小 C．φ不变，E不变 D．φ不变，E变小 ‎【答案】B ‎【解析】由于开关S闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压UAB 保持不变，随后B极板下移，两极板之间的距离增大，根据E＝，可知两极板之间的电场强度E减小；由于UAa=EhAa，由于电场强度E减小，故UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0，即φB=0，又UaB=Ua-UB，所以φ=UaB升高；故选B。‎ 某电容式话筒的原理如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，当P、Q间距增大的过程中 A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．有电流自M经R流向N D．PQ间的电场强度不变 ‎【参考答案】C ‎【详细解析】电容式话筒与电源串联，电压保持不变。在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式得电容减小，又根据电容定义式得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N，根据场强知场强变小，故C正确，ABD错误。‎ ‎1．（2018·天津市和平区高三上学期期末考试）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素，如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，作出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是 A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大 B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小 C．极板上的电量几乎不变，静电计指针张角变小 D．极板上的电量几何不变，静电计指针张角变大 ‎【答案】D ‎【解析】A极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电量Q几乎不变。将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，电容减小，由公式知板间电压变大，则静电计指针的偏角θ变大，故ABC错误，D正确。‎ ‎【名师点睛】静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大。根据电容的决定式分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况。‎ ‎2．（2018·湖北省荆门市龙泉中学高二下学期期末考试）传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化；将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么 A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化 ‎【答案】BC ‎【解析】AB项：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式得到，电容器的电容将增大，故A错误，B正确；CD项：当F向上压膜片电极时，又根据电容的定义式，电容器两极的电压U不变，电容C增大时，Q将增大，即电容器充电，电流计有示数，故C正确，D错误。故选BC。‎ ‎【名师点睛】本题电容器动态变化分析问题，只要掌握电容的定义式和决定式就能正确解答。‎ ‎1．（2018·北京市丰台区高二上学期期末）关于电容器的电容，下列说法正确的是 A．电容器所带的电荷量越多，电容越大 B．电容器两极板间电压越高，电容越大 C．电容器不带电时，电容为零 D．电容是描述电容器储存电荷能力的物理量 ‎2．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 ‎3．某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法正确的是 A．为使它的两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3×10－‎‎5 C B．给电容器‎1 C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5 V C．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－‎‎3 C D．该电容器能承受的最大电压为200 V ‎4．（2018·浙江镇海中学高三第一学期选考模拟）如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体 A．向左移动时，增加 B．向右移动时，增加 C．向左移动时，不变 D．向右移动时，减少 ‎5．对水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是 A．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 B．将两板间的距离增大，电容将增大 C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距离的陶瓷板，电容将减小 D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距离的铝板，电容将减小 ‎6．（2018·广东省汕头市金山中学高二上学期期中考试）在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就形成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器，以下说法正确的是 A．电容器的作用是发热 B．电容器的作用是储存电荷 C．两板正对面积越大，电容越大 D．两板间距离越大，电容越大 ‎7．根据大量 学测试可知，地球本身是一个电容器，通常大地带有50万库左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 V左右。地球的电容约为 A．0.17 F B．l.7 F C．17 F D．170 F ‎8．（2018·浙江省杭州市高三上学期模拟）两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地，右板与静电计相连，在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点后系统再次平衡，下列说法中正确的是 A．若带电小球仍处在A点处不移动，小球所受静电力增加 B．验电器指针偏角变大 C．带电小球的电势能减小 D．带电小球将向右移动 ‎9．如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关 闭合，电容器两极板间有一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 A．断开开关 ，把电容器两极板距离增大，微粒仍能保持静止 B．断开开关 ，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 C．保持开关 闭合，把电容器两极板距离增大，电容会增大 D．保持开关 闭合，把电容器两极板距离增大，两极板的带电荷量会增大 ‎10．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域中。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间的距离而引起电容变化的是 ‎11．（2018·江苏省盐城中学高三4月份阶段检测）如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器，则 A．A向上移电容器的电容变大 B．P向左移电容器的电容变大 C．A向上移流过电阻R的电流方向从N到M D．P向左移流过电阻R的电流方向从M到N ‎12．如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h变化为 A．h正在增大 B．h正在减小 C．h不变 D．无法确定 ‎13．（2018·青海省西宁市第四高级中学高二上学期第二次月考）如图所示，一电容为的平行板电容器，两极板、间距离为，板间电压为板电势高于板。两板间有、、三点，连线平行于极板，、连线垂直于极板，、两点间距离为以下说法正确的是 A．电容器带电量为 B．两极板间匀强电场的电场强度大小为 C．、两点间的电势差为 D．若将带电量为的电荷从移到，该电荷的电势能减少了 ‎14．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是 A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体 B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高 D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高 ‎15．（2018·福建省泉州市永春第二中学高二上学期期中考试）如图所示，一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，闭合开关后，小球静止时悬线与竖直方向成θ角，则 A．闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ增大 B．闭合开关后，减小AB板间的距离，则夹角θ减小 C．断开开关后，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小 D．断开开关后，增大AB板间的距离，则夹角θ减小 ‎16．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 ‎17．（2018·青海省西宁市第四高级中学高二上学期第二次月考）如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 A．电容器带电荷量不变 B．电源中将有电流从正极流出 C．尘埃仍静止 D．电流计中将有电流通过，电流方向由 ‎18．如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB位置时，一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开开关，使上板在AB位置与A′B′位置之间上下往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是 A．油滴在电容器两极板间上下往复运动 B．油滴始终向下极板运动最后到达下极板 C．油滴始终处于静止状态 D．上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动 ‎19．（2018·云南省玉溪第一中学高二上学期期中考试）如图所示，平行板电容器经开关S与电源连接，S闭合一段时间后断开，a处固定一带电量很小的正点电荷，现将电容器B板向下移动一小段距离使板间距离增大，则 A．AB板的电压UAB变小 B．a点电势φa变大 C．点电荷a受的电场力Fa变大 D．点电荷a的电势能Epa变大 ‎20．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 ‎21．如图所示，D是一个具有单向导电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。下列措施下，关于P的运动情况的说法中正确的是 A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止 B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动 C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动 D．若B板接地，断开S后，A板稍下移，P的电势能不变 ‎22．（2018·吉林省白城市第一中学高二上学期期中考试）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。一带负电油滴被固定于电容器中的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大 B．静电计指针张角不变 C．带电油滴的电势能将减少 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电势能变小 ‎23．如图所示，一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关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．保持开关S闭合，使两极板稍靠近一些，α将增大 B．保持开关S闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，α将不变 C．断开开关S，使两极板稍靠近一些，α将减小 D．断开开关S，若将细线烧断，小球将做曲线运动 ‎24．（2018·江苏卷）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴 A．仍然保持静止 B．竖直向下运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动 ‎25．（2018·北京卷）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 ‎26．（2018·新课标全国III卷）如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是 A．a的质量比b的大 B．在t时刻，a的动能比b的大 C．在t时刻，a和b的电势能相等 D．在t时刻，a和b的动量大小相等 ‎27．（2016·新课标全国Ⅰ卷）一个平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 ‎28．（2016·天津卷）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．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ减小，E不变 ‎29．（2014·海南卷）如图，一个平行板电容器的两极板与一个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，其上部空间有一带电粒子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。重力加速度为g。粒子运动的加速度为 A． B．‎ C． D．‎ ‎30．（2015·安徽卷）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为 A．和 B．和 C．和 D．和 ‎1．D【解析】A、电容的定义式为，运用比值法定义，C与电量Q、电压U无关，故AB错误；C、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压无关，电压为零时，电容同样存在，故C错误，D正确。‎ ‎【名师点睛】本题考查电容的意义，解决本题的关键知道电容器电容的决定式，知道电容与哪些因素有关，与哪些因素无关。‎ ‎2．AB【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。故选AB。学 ‎ ‎【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。‎ ‎3．A【解析】由ΔQ=C·ΔU=30×10－6×‎1 C=3×10－‎5 C，A对；由U=Q/C=1/(30×10－6) V=3.3×104 V可知，电容器被击穿，B错；击穿电压为400 V表示能承受的最大电压为400 V，最大电荷量 Q=CU=3×10－5×‎400 C=1.2×10－2 C，CD错。‎ ‎【名师点睛】考查电容的定义式与决定式的应用，掌握比值定义法的含义，注意两式的区别，同时理解电量何时不变，电压何时不变的条件。‎ ‎5．A【解析】根据 可知，将两极板平行错开，使正对面积S减小，电容C将减小，选项A正确；将两板间的距离d增大，电容C将减小，选项B错误；在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距离的陶瓷板，则ε变大，则电容将变大，选项C错误；在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距离的铝板，则相当于d减小，则电容将变大，选项D错误；故选A。‎ ‎6．BC【解析】电容器的作用是储存电荷，选项A错误，B正确；根据可知，两板正对面积越大，电容越大，选项C正确；根据可知，两板间距离越大，电容越小，选项D错误；故选BC。‎ ‎7．B【解析】根据题意可得，，根据，可得，B正确。‎ ‎9．A【解析】断开 后，已充电的电容器两板仍有电荷，极板的电荷量不变，根据，与，推导出电场强度的公式，由此可知，电场强度与极板间距无关，因此粒子仍保持原来的静止状态，故A正确，B错误；保持 闭合，增大两板间距d，由，可知，电容减小，故C错误；保持 闭合，增大两板间距d，则两板间电压不变，由可知，带电荷量减小，故D错误。‎ ‎【名师点睛】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，由 ‎，与，推导出电场强度的公式，分析板间场强如何变化，判断微粒是否运动。‎ ‎10．C【解析】A改变的是介质，B、D改变的是正对面积，C改变的是两板间的距离，故C正确。‎ ‎11．D【解析】A向上移时，板间距离增大，根据，得知电容器的电容变小，而电容器板间电压不变，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，AC错误；P向左移，减小，根据，得知电容器的电容变小，由，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N，B错误，D正确。‎ ‎12．B【解析】影响平行板电容器电容的因素有正对面积、极板间距与电介质。如图所示为一测定液面高低的传感器，利用了平行板电容器特性。高度的变化，就相当于正对面积变化。如果液体的高度升高，导致两极板的正对面积增大，根据公式可得电容器的电容变大，两极板间的电压恒定，根据可知两极板上所带电荷量增大，应为充电，灵敏电流表应向左偏转，反之向右偏转，题中灵敏电流表向右偏转，说明液面降低，B正确。‎ ‎【名师点睛】本题中涉及电容、电场强度、电势差、电场力做功等多个知识点。公式U=Ed中，d是两点间沿场强方向的距离，不是两点间的距离。‎ ‎14．AC【解析】由电容器的定义可知，该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故A正确；设芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C=εrS/4π d=εr·2πrh/4π d∝h，C增大，液面升高，C正确。‎ ‎15．A【解析】AB：保持开关S闭合，电容器两板间电压等于电源电动势不变，减小AB板间的距离，则板间电场强度增大，小球所受电场力变大，小球静止时悬线与竖直方向的夹角θ变大，故A项正确，B项错误。C：断开开关，电容器所带电荷量不变，据、、可得：；B板竖直向上移动，两板正对面积减小，板间电场强度增大，小球所受电场力变大，小球静止时悬线与竖直方向的夹角θ变大，故C项错误。D：断开开关，电容器所带电荷量不变，据、、可得：；增大AB 板间的距离，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，小球静止时悬线与竖直方向的夹角θ不变，故D项错误。学 ‎ ‎【名师点睛】①平行板电容器充电后，若保持其始终与直流电源相连，则板间电压不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化。②平行板电容器充电后与电源断开，由于电荷不能移动，电容器的带电量不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化。‎ ‎16．AC【解析】由C=，将B板下移时，C1将增小，C2不变，D错误；假设两极板所带电荷量Q均不变，则A、B板间的电压U1将增大，大于M、N板间的电压，故A、B板将向M、N板充电，Q1减小，Q2增大，C正确；充电完后，U1=U2=，均增大，B错误；两极板间的电场的场强E===，故A、B板间电场的场强减小，M、N板间电场的场强增大，则O向下动，P向上动，A正确。‎ ‎【名师点睛】本题电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式和电容的定义式 结合进行分析。‎ ‎18．C【解析】根据电容的决定式、电容的定义式和，可得板间场强，可知E与d无关，由题意可知，电容器所带电荷量Q不变，极板正对面积S不变，不变，得到板间场强E不变，则油滴所受的电场力不变，所以油滴始终处于静止状态，故ABD错误，C正确。‎ ‎【名师点睛】断开开关后，电容器带电荷量不变，根据、、结合可分析出板间场强不变，判断出油滴仍处于静止状态。‎ ‎19．BD【解析】A项：由公式，得，d增大，所以U增大，故A错误；BCD项：由公式，，E=得板间场强，由题意，S、Q、ɛ均不变， 是常量，则E不变，点电荷受的电场力Fa=qE，则知Fa不变；根据公式U=Ed知，B板向下移动时，a与B板间的电势差增大，而B极板接地，电势为零，a点电势高于B板电势，大于零，则知a点电势变大，即φa变大，q 是正电荷，由电势能公式Epa=qφa知，Epa变大，故BD正确，C错误。故应选BD。‎ ‎【名师点睛】本题关键是掌握推论：，判断出板间场强不变，再根据U=Ed、Epa=qφa，判断电势和电势能的变化。‎ ‎20．AB【解析】正极板与P点间电压U等于P点的电势的负数，即φP=–Ed'，E减小，d'不变，故P点的电势将升高，选项A正确；由，可知电容C减小，由得，带电荷量Q减小，选项B正确；由平衡条件知，油滴带负电。平行板电容器始终与电源连接，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；带电油滴将沿竖直方向向上运动，电场力做正功，电势能减小，选项D错误。‎ ‎【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，考查分析和判断能力。对于P点的电势，要明确零势面，通过研究P与零势面的电势差的变化来分析P的电势变化，这是常用的方法。电容器与直流电源（内阻不计）连接，电压不变。下极板竖直向下平移一小段距离，，电容减小，板间场强减小，P与上板的电势差增大，P与下板的电势差变大，分析P点电势变化和油滴的运动情况。‎ ‎22．BCD【解析】A、根据知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时d增大，则平行板电容器的电容将减小，故A错误。B、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；C、电势差不变，d增大，根据可知电场强度减小，又由，，而U不变，所以上极板的电势不变，而不变，则有减小，增大，根据可知带负电油滴的电势能将减少，故C正确；D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据，知电场强度不变，又由 ‎，，而将下极板向下移动一小段距离，增大，则有增大，增大，根据可知带负电油滴的电势能将减少，故D正确；故选BCD。‎ ‎【名师点睛】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能的变化。学 ‎ ‎23．AB【解析】保持开关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；断开开关S时，电容器之间的电场强度不变，故α不变，C错误；开关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。‎ ‎【名师点睛】本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。‎ ‎25．A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；C、根据电容器的决定式：‎ ‎，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。‎ ‎【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。‎ ‎26．BD【解析】根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab。对微粒a，由牛顿第二定律， qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE =mbab，联立解得： >，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确。‎ ‎【名师点睛】若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？‎ ‎【名师点睛】本题主要考查平行板电容器的动态平衡，要注意正确应用电容的决定式、定义式，板间场强公式。‎ ‎28．D【解析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则Ep不变；故选项ABC错误，D正确。‎ ‎【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，，Q=CU ‎；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。‎ ‎29．A【解析】电容器的两极板与电源相连，可知极板间电压恒定，有金属板存在时，板间电场强度为，此时带电粒子静止，可知，把金属板从电容器中抽出后，板间电场强度为，此时粒子加速度为，联立可得。故选A。学 ‎ ‎【名师点睛】解决电容器动态变化的问题时，要把握住两个关键前提：一是要看电容器有没有接入电路，是电压不变还是电荷量不变；二是要看电容器的结构有没有发生变化，结构决定电容器电容的大小。明确了这两点，就可以运用电容器的基本关系式来解决问题了。另外需要注意，电场中的导体是静电平衡状态，上题中的金属板就是“吃掉”了一部分电场空间，在计算的时候去掉这部分空间就可以了。‎