【物理】2019届一轮复习人教版平行板电容器的动态分析学案

【物理】2019届一轮复习人教版平行板电容器的动态分析学案

‎1. ‎ ‎2．分析思路 ‎3. 解决电容器问题的两个常用技巧 ‎(1) 电荷量保持不变的情况下，由E＝＝＝知，电场强度与板间距离无关。‎ ‎(2) 对两极板带电荷量保持不变的情况，还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，如图甲所示；当两极板间距离变化时，如图乙中电场线疏密不变，场强不变；当两极板正对面积变化时，如图丙中电场线变密，场强增大。‎ ‎【典例1】电源、开关、平行板电容器连成如所示电路．闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，板间电压为U，板间电场强度大小为E0.则下列说法正确的是(　　)‎ A．若将A板下移少许，Q增大；U减小；E0不变 B．若将A板下移少许，Q不变；U减小；E0减小 C．若断开开关，将A板下移少许，Q增大；U不变；E0增大 D．若断开开关，将A板下移少许，Q不变；U减小；E0不变 ‎【答案】D　‎ ‎【典例2】传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种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联接成闭合电路，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】当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A错误，B正确．当压力F发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断的充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C正确，D错误．‎ ‎【典例3】如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（ ）‎ A． 断开S后，使B板向右平移一些 B． 断开S后，使A、B两板错开一些 C． 保持S闭合，使A、B两板靠近一些 D． 保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些 ‎【答案】AB ‎【跟踪训练】‎ ‎1. 如下图是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)‎ A．电阻R中没有电流 B．电容器的电容变小学, , ,X,X,K]‎ C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流 ‎【答案】BC ‎【解析】平行板电容器的电容和带电荷量分别为C＝，Q＝CU.当两板间距离d增大时，电容C减小，极板的带电荷量Q也减小，由于原来电容器的上板A带正电，下板B带负电，带电荷量减小，B板的电子在电源的作用下将输送到A板中和部分正电荷，所以电阻R中会有从a流向b的电流．‎ ‎2．如图所示，平行板电容器与电源相接，充电后切断电源，然后将电介质插入电容器极板间，则两板间的电势差U及板间场强E的变化情况为(　　)‎ A．U变大，E变大 B．U变小，E变小 C．U不变，E不变 D．U变小，E不变 ‎【答案】B ‎【解析】当平行板电容器充电后切断电源，极板所带电荷量Q保持不变，插入电介质后，电容器的电容C变大，则U＝将变小，而由E＝可知，板间场强E也将变小。选项B正确。‎ ‎3．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，下列说法正确的是(　　)‎ A．A板与静电计的指针带的是异种电荷 B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大 C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变 D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小 ‎【答案】BD　‎ ‎4. 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是 (　　)‎ ‎【答案】C　 ‎ 高考+模拟综合提升训练 ‎1.　(2016·天津高考)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 ‎【答案】D ‎【解析】由题意可知平行板电容器的带电荷量Q不变，当下极板不动，上极板向下移动一小段距离时，两极板间距d减小，则电容C变大，由U＝可知U变小，则静电计指针的偏角θ减小。又因为两板间电场强度E＝＝＝，Q、S不变，则E不变。因为E不变，则点电荷从P点移动到下极板(电势为零)电场力做功不变，电势能的变化相同，则点电荷在P点的电势能Ep不变，故只有选项D正确。‎ ‎2．（2019届山西省部分学校高三8月摸底调研）‎ 一平行板电容器接在恒压直流电源上，若将两极板间距离增大，则电容器 A． 电荷量变大，极板间的电场强度变大 ‎ B． 电荷量变大，极板间的电场强度变小 C． 电荷量变小，极板间的电场强度变小 ]‎ D． 电荷量变小，极板间的电场强度变大 ‎【答案】C ‎3．（2018—2019焦作市沁阳一中高二上月考试题）‎ 如图所示是测定液面高度的电容式传感器示意图, 为电源, 为灵敏电流计, 为固定的导体芯, 为导体芯外面的一层绝缘物质, 为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。如果在导电液体的深度发生变化时观察到指针正向左偏转,则(   )‎ A． 导体芯所带电荷量在增加,液体的深度在增大 ‎ B． 导体芯所带电荷量在减小,液体的深度在增大 C． 导体芯所带电荷量在增加,液体的深度在减小 D． 导体芯所带电荷量在减小,液体的深度在减小 ‎【答案】D ‎【解析】电流计指针向左偏转，说明流过电流计G的电流由左→右，则导体芯A所带电量在减小，电容两端间的电势差不变，由Q=CU可知，芯A与液体形成的电容器的电容减小，根据C=，知正对面积减小，则液体的深度h在减小，故D正确。ABC错误。故选D。‎ ‎4．（2017-2018河北省石家庄市行唐县三中高二上12月月考）‎ 如图所示的电路中A、B是两块平行金属板，P是金属板间的一个点.先将开关S闭合给两金属板充电，然后再将开关断开.保持开关断开，B板不动，将A板移动到图中虚线所示的位置.用U1表示两金属板间的电势差，用U2表示P点与B板间的电势差.则（ ）‎ ‎ ‎ A． U1减小，U2减小 B． U1减小，U2不变 C． U1减小，U2增大 D． U1不变，U2不变 ‎【答案】B ‎5（2018广州市岭南中学高三下期中考试试题）‎ 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是 A． 电容器的电容增加 B． 在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流 C． A、B两板间的电场强度增大 D． P点电势降低 ‎【答案】BD ‎【解析】根据C=，当A板向上平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变小，故A错误；在A板上移过程中，导致电容减小，由于极板电压不变，那么电量减小，因此电容器处于放电状态，电阻R中有向上的电流，故B正确；根据E=U/d可知间距d增大，E减小，选项C错误； 因场强变小，导致P点与B板的电势差减小，因B板接地，电势为零，即P点电势降低，故D正确；故选BD。‎ ‎6（2018广东省惠州市博罗县博罗中学电场单元检测）‎ 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图，以Q表示电容器极板电荷量，以U表示电容器极板间的电压，E表示两极板间的场强，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的位置，则（ ）‎ A． Q不变 B． E变大 C． U变小 D． Ep不变 ‎【答案】ACD ‎7（2018江苏省南通市通州区联考高一下期末考试）‎ 如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作将使静电计指针张角变大的是 A． 将M板向下平移 B． 将M板水平向左平移 C． 在MN之间插入云母板 D． 在MN之间插入金属板，且不和M、N接触 ‎【答案】AB