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電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系 考點(diǎn)及考情分析

更新時(shí)間:2024-01-04 文章作者: 信息來源: 閱讀次數(shù):
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內(nèi)容    要求    要點(diǎn)解讀01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
常見電容器    Ⅰ    低頻考點(diǎn),了解電容器的構(gòu)造及充、放電過程,知道工作電壓和擊穿電壓。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系    Ⅰ    常考點(diǎn),弄清楚電容的定義式和決定式,知道影響電容的因素,結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式掌握平行板電容器的兩類動(dòng)態(tài)分析:電荷量Q不變型和電壓U不變型。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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一、電容器的充、放電和電容的理解01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.電容器的充、放電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)充電:使電容器帶電的過程,充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷,電容器中儲(chǔ)存電場(chǎng)能。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)放電:使充電后的電容器失去電荷的過程,放電過程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.電容01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)定義式: 。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(3)物理意義:表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.平行板電容器01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)影響因素:平行板電容器的電容與正對(duì)面積成正比,與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比,與兩板間的距離成反比。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)決定式: ,k為靜電力常量。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
特別提醒  適用于任何電容器,但 僅適用于平行板電容器。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
二、平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.對(duì)公式 的理解01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
電容 ,不能理解為電容C與Q成正比、與U成反比,一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.運(yùn)用電容的定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變化的思路01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)確定不變量,分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)用決定式 分析平行板電容器電容的變化。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(3)用定義式 分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(4)用 分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.電容器兩類問題的比較01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
分類    充電后與電池兩極相連    充電后與電池兩極斷開01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
不變量    U    Q01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
d變大    C變小→Q變小、E變小    C變小→U變大、E不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
S變大    C變大→Q變大、E不變    C變大→U變小、E變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
εr變大    C變大→Q變大、E不變    C變大→U變小、E變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.解電容器問題的常用技巧01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)在電荷量保持不變的情況下,電場(chǎng)強(qiáng)度與板間的距離無關(guān)。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)對(duì)平行板電容器的有關(guān)物理量Q、E、U、C進(jìn)行討論時(shí),關(guān)鍵在于弄清哪些是變量,哪些是不變量,在變量中哪些是自變量,哪些是因變量,抓住 、Q=CU和 進(jìn)行判定即可。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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如圖所示,關(guān)于平行板電容器的充、放電,下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.開關(guān)接1時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶正電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.開關(guān)接1時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶負(fù)電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.開關(guān)接2時(shí),平行板電容器放電,且上極板帶正電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.開關(guān)接2時(shí),平行板電容器放電,且上極板帶負(fù)電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【參考答案】A01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【詳細(xì)解析】開關(guān)接1時(shí),平行板電容器充電,上極板與電源的正極相連,所以帶正電,故A對(duì)B錯(cuò)。開關(guān)接2時(shí),平行板電容器被導(dǎo)線短接而放電,瞬間極板上的電荷中和,均不帶電,故CD錯(cuò)。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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1.【2019•浙江諸暨中學(xué)高一期中】超級(jí)電容器又叫雙電層電容器,是一種新型儲(chǔ)能裝置,它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源,是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)。如圖為一款超級(jí)電容器,其標(biāo)有“2.7V,3000F”,則可知01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.該電容器充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.該電容器充電時(shí)板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.該電容器容納電荷的本領(lǐng)較3000pF的電容小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.該電容器只有在2.7V電壓下,電容才是3000F01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】B01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】由于是電容器,充電時(shí)把電能存儲(chǔ)在電容器中,沒有轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯(cuò)誤;電容器充電時(shí)板間的電壓增大,距離不變,根據(jù) 可知,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,故B正確;電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,其大小與電壓和電量無關(guān),故電容始終為3000F,比3000pF的電容大,故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.某一電解電容器如圖甲所示,接入如圖乙所示的電路,下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.該電容器只有在電壓為45 V時(shí),電容才是33 μF01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.該電容器能容納的最大電荷量為3.3×10-5C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.接通電路后,電容器的電容仍是33 μF01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.接通電路后,燈泡能持續(xù)發(fā)亮01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】電容是電容器本身的性質(zhì)決定的,與電量及電壓無關(guān),故A錯(cuò)誤,C正確;容納的電荷量Q=UC,最多可容納Q=45×3.3×10-5 C=1.5×10-3C,故B錯(cuò)誤;直流電不能通過電容器,故接直流電源時(shí),燈泡不亮,故D錯(cuò)誤;故選C。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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【2019•河北武邑中學(xué)高考模擬】如圖所示,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,極板間距為D,在下極板上疊放一厚度為l的金屬板A,(l<D),其上部空間有一帶負(fù)電的粒子P靜止在電容器中,當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P開始運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g。則下列判斷正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.電容器的電容變大                    B.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.上極板所帶電荷量變大                D.粒子運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【參考答案】D01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【詳細(xì)解析】將金屬板從電容器中快速抽出后,增大了極板間距,根據(jù)電容決定式 ,當(dāng)板間距d變大,電容C變小,A錯(cuò)誤;因?yàn)殡娫措妷汉愣ǎ鶕?jù)場(chǎng)強(qiáng)公式 ,間距變大,場(chǎng)強(qiáng)變小,B錯(cuò)誤;根據(jù) ,因?yàn)殡妷汉愣ǎ娙葑冃。詭щ姾闪孔冃。珻錯(cuò)誤;初始時(shí),粒子靜止有: ,解得: ,撤去金屬板后: ,根據(jù)牛頓第二定律: ,解得: ,D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量。若電容器與電源斷開,電量保持不變;若電容器始終與電源相連,電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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1.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn),以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,U表示電容器的電壓,Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示位置,則01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.U變小,Ep不變                      B.E變大,Ep不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.U變大,Ep變大                      D.U不變,Ep變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】A01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】平行板電容器充電后與電源斷開后,電量不變,將正極板移到圖中虛線所示的位置時(shí),板間距離d減小,根據(jù) 知,電容增大,根據(jù)U=Q/C,則板間電壓U變小。由E=U/d,U=Q/C, 得到: ,可知E與d無關(guān),則知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變。P與負(fù)極板間的距離不變,由公式U=Ed可知,P與負(fù)極板間的電勢(shì)差不變,P點(diǎn)的電勢(shì)不變,正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能不變。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源斷開后其電荷量不變,掌握電容器的決定式 以及定義式C=Q/U。要能熟練推導(dǎo)出場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式,記住E與d無關(guān)的結(jié)論,有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.如圖所示,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,電容器間有一點(diǎn)a,到上極板A距離恒定,S是閉合的,φ表示a點(diǎn)的電勢(shì),E表示電場(chǎng)強(qiáng)度,現(xiàn)保持A板不動(dòng),將B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大,則01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.φ升高,E變大        B.φ升高,E變小        C.φ不變,E不變        D.φ不變,E變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】B01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】由于開關(guān)S閉合,且電容器兩極板始終與電源的兩極相連,故電容器兩極板之間的電壓UAB保持不變,隨后B極板下移,兩極板之間的距離增大,根據(jù) ,可知兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度E減小;由于UAa=EhAa,由于電場(chǎng)強(qiáng)度E減小,故UAa減小,由于UAB=UAa+UaB,所以UaB增大,由題圖可知電源的負(fù)極接地,故B極板接地,所以B板的電勢(shì)為0,即φB=0,又UaB=Ua-UB,所以φ=UaB升高,故選B。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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某電容式話筒的原理如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板,對(duì)著話筒說話時(shí),P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng),當(dāng)P、Q間距增大的過程中01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大            B.P上電荷量保持不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.有電流自M經(jīng)R流向N                D.PQ間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【參考答案】C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【詳細(xì)解析】電容式話筒與電源串聯(lián),電壓保持不變。在P、Q間距增大過程中,根據(jù)電容決定式 得電容減小,又根據(jù)電容定義式 得電容器所帶電量減小,電容器的放電電流通過R的方向由M到N,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng) 知場(chǎng)強(qiáng)變小,故C正確,ABD錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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1.【2018•天津市和平區(qū)高三上學(xué)期期末考試】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素,如圖所示,平行板電容器的極板A與一靜電計(jì)相接,極板B接地,若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn),由觀察到的靜電計(jì)的指針變化,作出平行板電容器的電容變小的結(jié)論,其依據(jù)是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.極板上的電量幾乎不變,靜電計(jì)指針張角變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.極板上的電量幾乎不變,靜電計(jì)指針張角變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】D01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】A極板與靜電計(jì)相連,所帶電荷電量幾乎不變,B板與A板帶等量異種電荷,電量也幾乎不變,故電容器的電量Q幾乎不變。將極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn),極板正對(duì)面積減小,電容 減小,由公式 知板間電壓變大,則靜電計(jì)指針的偏角θ變大,故ABC錯(cuò)誤,D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】靜電計(jì)測(cè)定電容器極板間的電勢(shì)差,電勢(shì)差越大,指針的偏角越大。根據(jù)電容的決定式 分析極板間距離、正對(duì)面積變化時(shí)電容的變化情況,由于極板所帶電荷量不變,再由電容的定義式 分析板間電勢(shì)差的變化,即可再確定靜電計(jì)指針的偏角變化情況。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.(多選)傳感器是一種采集信息的重要器件,如圖所示是一測(cè)定壓力的電容式傳感器,當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí),可使膜片產(chǎn)生形變,引起電容的變化;將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串接成閉合電路,那么01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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A.當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將減小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將增大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F發(fā)生變化01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F不發(fā)生變化01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【答案】BC01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解析】AB項(xiàng):當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),板間距離減小,由電容的決定式 得到,電容器的電容將增大,故A錯(cuò)誤,B正確;CD項(xiàng):當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),又根據(jù)電容的定義式 ,電容器兩極的電壓U不變,電容C增大時(shí),Q將增大,即電容器充電,電流計(jì)有示數(shù),故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】本題電容器動(dòng)態(tài)變化分析問題,只要掌握電容的定義式 和決定式 就能正確解答。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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1.【2019•浙江高一期中】對(duì)于給定的電容器,下圖中描述其電量Q,電壓U和電容C之間關(guān)系正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.   B.    C.    D. 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.【2019•湖南長(zhǎng)郡中學(xué)高一期末】(多選)下列關(guān)于電容器和電容的說法中,正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.根據(jù) 可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,跟兩板間的電壓成反比01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.對(duì)于確定的電容器,其所帶的電荷量與兩板間的電壓(小于擊穿電壓且不為零)成正比01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.對(duì)于確定的電容器,無論電容器的電壓如何変化(小于擊穿電壓且不為零),它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.某電容器的電容是30 μF,額定電壓為200 V,擊穿電壓為400 V,對(duì)于該電容器,下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.為使它的兩極板間的電壓增加1 V,所需要的電荷量是3×10-5 C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.給電容器1 C的電荷量,兩極板間的電壓為3×10-5 V01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.該電容器能容納的電荷量最多為6×10-3 C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.該電容器能承受的最大電壓為200 V01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.【2019•山東城陽(yáng)第三高級(jí)中學(xué)高一期中】(多選)如圖所示,把一個(gè)平行板電容器與一個(gè)靜電計(jì)相連接后,給電容器帶上一定電量,靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)指示出電容器兩板間的電勢(shì)差.要使靜電計(jì)的指針張角變小,可采用的方法是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.使兩極板靠近     B.減小正對(duì)面積      C.插入電介質(zhì)       D.增大正對(duì)面積01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5.如圖所示,先接通K使平行板電容器充電,然后斷開K。再使電容器兩板間距離增大,則電容器所帶的電荷量Q、電容C、兩板間電壓U、板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.C不變,Q變小,U不變,E變小        B.C變小,Q變小,U不變,E不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.C變小,Q不變,U變大,E變小        D.C變小,Q不變,U變大,E不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
6.【2019•浙江省東陽(yáng)中學(xué)高一期中】超級(jí)電容器又叫雙層電容器,是一種新型儲(chǔ)能裝置。它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)。如圖為一款超級(jí)電容器,其標(biāo)有“2.7V,9000F”,可知01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.超級(jí)電容器的所帶電荷量跟電壓成正比01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.電壓為1.2 V時(shí),該電容器的電容為4000 F01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.該電容器正常工作時(shí)的電荷量為9 000 C01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.該電容器只有兩端加上2.7 V時(shí)才能正常工作01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
7.【2019•福建龍巖二中高二月考】(多選)傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器,A為固定電極,B為可動(dòng)電極,組成一個(gè)電容大小可變的電容器。可動(dòng)電極兩端固定,當(dāng)待測(cè)壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí),可動(dòng)電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容。現(xiàn)將此電容式傳感器與靈敏電流表(電流從正接線柱流入指針向右偏轉(zhuǎn))和電源串聯(lián)成閉合電路,在待測(cè)壓力增大過程中,以下說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.電容器的電容將減小    B.電容器的電荷量將增加01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.靈敏電流表中有向左的電流    D.靈敏電流表中有向右的電流01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
8.【2019•四川高考模擬】如圖所示,電路中二極管為理想二極管,正向電阻為零,反向電阻無窮大,電源內(nèi)阻不能忽略,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,只改變下列一個(gè)條件能增大平行板電容器兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的是(  )01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.增大平行板電容器兩板間距離                B.減小平行板電容器的正對(duì)面積01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)                D.?dāng)嚅_開關(guān)S01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
9.【2018•江蘇省鹽城中學(xué)高三4月份階段檢測(cè)】如圖為某位移式傳感器的原理示意圖,平行金屬板A、B和介質(zhì)P構(gòu)成電容器,則01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.A向上移電容器的電容變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.P向左移電容器的電容變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.A向上移流過電阻R的電流方向從N到M01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.P向左移流過電阻R的電流方向從M到N01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
10.(多選)如圖所示是一種通過測(cè)量電容器電容的變化來檢測(cè)液面高低的儀器原理圖。電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上,指示器可顯示出電容的大小,下列關(guān)于該儀器的說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.芯柱外套的絕緣層越厚,該電容器的電容越大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.如果指示器顯示出電容增大,則說明容器中液面升高01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.如果指示器顯示出電容減小,則說明容器中液面升高01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
11.(多選)如圖所示,兩個(gè)水平放置的平行板電容器,A板與M板用導(dǎo)線連接,B板和N板都接地。讓A板帶電后,在兩個(gè)電容器間分別有帶電油滴O、P,且都處于靜止?fàn)顟B(tài)。A、B間電容為C1,電壓為U1,電荷量為Q1;M、N間電容為C2,電壓為U2,電荷量為Q2。若將B板稍向下移,下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.O向下動(dòng),P向上動(dòng)                   B.U1減小,U2增大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.Q1減小,Q2增大                      D.C1減小,C2增大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
12.(多選)如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E′的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)。現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.平行板電容器的電容將變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.靜電計(jì)指針張角不變01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.帶電油滴的電勢(shì)能將減少01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴所受電勢(shì)能變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.【2018•江蘇卷】如圖所示,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面,則該油滴01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.仍然保持靜止        B.豎直向下運(yùn)動(dòng)            C.向左下方運(yùn)動(dòng)            D.向右下方運(yùn)動(dòng)01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.【2018•北京卷】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.實(shí)驗(yàn)前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.實(shí)驗(yàn)中,只將電容器b板向上平移,靜電計(jì)指針的張角變小01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.實(shí)驗(yàn)中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計(jì)指針的張角變大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.實(shí)驗(yàn)中,只增加極板帶電量,靜電計(jì)指針的張角變大,表明電容增大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.【2018•新課標(biāo)全國(guó)III卷】(多選)如圖,一平行板電容器連接在直流電源上,電容器的極板水平,兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近,與極板距離相等。現(xiàn)同時(shí)釋放a、b,它們由靜止開始運(yùn)動(dòng),在隨后的某時(shí)刻t,a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面,a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
A.a(chǎn)的質(zhì)量比b的大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b的大01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C.在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能相等01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
D.在t時(shí)刻,a和b的動(dòng)量大小相等01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.A   【解析】電容是電容器本身的屬性,與是否帶電、是否有電勢(shì)差無關(guān),A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù) 可知,對(duì)于確定電容器,Q與U成正比,C錯(cuò)誤;根據(jù)題意,對(duì)于給定的電容器,電容是定值,D錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.BCD  【解析】 是電容的比值定義式,電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)大小,由電容器本身的特性決定,與兩極板間的電壓、所帶的電荷量無關(guān),故A錯(cuò)誤,D正確;對(duì)于確定的電容器,C一定,由Q=CU知,Q與U成正比,故B正確;電容器所帶的電荷量與電壓比值等于電容,電容與電荷量、電壓無關(guān),所以無論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零),它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變,故C正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.A  【解析】由ΔQ=C•ΔU=30×10-6×1 C=3×10-5 C,A對(duì);由U=Q/C=1/(30×10-6) V=3.3×104 V可知,電容器被擊穿,B錯(cuò);擊穿電壓為400 V表示能承受的最大電壓為400 V,最大電荷量Q=CU=3×10-5×400 C=1.2×10-2 C,CD錯(cuò)。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
4.ACD  【解析】使兩極板靠近,兩極板間距減小,由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢(shì)差減小,則靜電計(jì)指針偏角減小,故A正確;減小正對(duì)面積,由電容的決定式: ,可知電容減小,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢(shì)差增大,則靜電計(jì)指針偏角增大,故B錯(cuò)誤;插入電介質(zhì),由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢(shì)差減小,則靜電計(jì)指針偏角減小,故C正確;增大正對(duì)面積,由電容的決定式: ,可知電容增大,而電容器電量不變,由 分析得知,板間電勢(shì)差減小,則靜電計(jì)指針偏角減小,故D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
5.D  【解析】電容器與電源斷開,電荷量保持不變,增大兩極板間距離時(shí),根據(jù) ,知電容C變小,根據(jù) ,知兩極板間的電勢(shì)差U變大,根據(jù) ,知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,故D正確,ABC錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
6.A  【解析】根據(jù)Q=CU可知,超級(jí)電容器的所帶電荷量跟電壓成正比,選項(xiàng)A正確;電容器的電容由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,與電壓無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該電容器正常工作時(shí)的電荷量為 ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;該電容器在小于2.7V電壓時(shí)都能正常工作,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
7.BD  【解析】當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí),電容器極板間距離減小,根據(jù)電容的決定式 分析得知,電容增大,故A錯(cuò)誤。電容兩端電勢(shì)差不變,根據(jù) 可知,電容器的電荷量將增加,故B正確。由于電容器上極板帶正電,則電路中形成逆時(shí)針方向的充電電流,故靈敏電流表的指針向右偏。故D正確,C錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
8.C  【解析】只增大兩板間的距離時(shí),電容器的電容減小,因電壓不變,故電容器應(yīng)放電,但由于二極管有單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹姡噪娙萜鞯碾姾闪坎蛔儯龃蟀彘g距離時(shí),根據(jù)推論可知,板間場(chǎng)強(qiáng)不變,故A錯(cuò)誤;減小平行板電容器的正對(duì)面積,電容器的電容減小,因電壓不變,故電容器應(yīng)放電,但由于二極管有單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹姡噪娙萜鞯碾姾闪坎蛔儯妷翰蛔儯彘g距不變,板間場(chǎng)強(qiáng)E=U/d不變,故B錯(cuò)誤;將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng),滑動(dòng)變阻器電阻增大,分壓變大,電容器的電壓變大,板間場(chǎng)強(qiáng)變大,故C正確;只斷開開關(guān)S,電容器不能放電,電容器上的電荷量不變,故兩板間的電壓不變,板間場(chǎng)強(qiáng)不變,故D錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
9.D  【解析】A向上移時(shí),板間距離增大,根據(jù) ,得知電容器的電容變小,而電容器板間電壓不變,由 ,分析可知電容器的電量減小,通過R放電,則流過電阻R的電流方向從M到N,AC錯(cuò)誤;P向左移, 減小,根據(jù) ,得知電容器的電容變小,由 ,分析可知電容器的電量減小,通過R放電,則流過電阻R的電流方向從M到N,B錯(cuò)誤,D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
10.AC  【解析】由電容器的定義可知,該儀器中的芯柱和導(dǎo)電液體相當(dāng)于電容器的兩個(gè)極板,故A正確;設(shè)芯柱的半徑為r,芯柱外套的絕緣層厚度為d,則該裝置的電容值為C=εrS/4πkd=εr•2πrh/4πkd∝h,C增大,液面升高,C正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
11.AC  【解析】由 ,將B板下移時(shí),C1將增小,C2不變,D錯(cuò)誤;假設(shè)兩極板所帶電荷量Q均不變,則A、B板間的電壓U1將增大,大于M、N板間的電壓,故A、B板將向M、N板充電,Q1減小,Q2增大,C正確;充電完后,U1=U2= ,均增大,B錯(cuò)誤;兩極板間的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E= = = ,故A、B板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)減小,M、N板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)增大,則O向下動(dòng),P向上動(dòng),A正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
12.BCD  【解析】根據(jù) 知,將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離時(shí)d增大,則平行板電容器的電容將減小,故A錯(cuò)誤。靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差,因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連,則電勢(shì)差不變,所以靜電計(jì)指針張角不變,故B正確;電勢(shì)差不變,d增大,根據(jù) 可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小,又由 , ,而U不變,所以上極板的電勢(shì) 不變,而 不變,則有 減小, 增大,根據(jù) 可知帶負(fù)電油滴的電勢(shì)能將減少,故C正確;電容器與電源斷開,則電荷量不變,d改變,根據(jù) ,知電場(chǎng)強(qiáng)度不變,又由 , ,而將下極板向下移動(dòng)一小段距離, 增大,則有 增大, 增大,根據(jù) 可知帶負(fù)電油滴的電勢(shì)能將減少,故D正確;故選BCD。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】電容器始終與電源相連,則電容器兩端間的電勢(shì)差不變,根據(jù)電容器d的變化判斷電容的變化以及電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,從而判斷電荷電勢(shì)能的變化。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
 01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1.D  【解析】本題考查平行板電容器的電場(chǎng)及電荷受力運(yùn)動(dòng)的問題,意在考查考生分析問題的能力。兩極板平行時(shí)帶電粒子處于平衡狀態(tài),則重力等于電場(chǎng)力,當(dāng)下極板旋轉(zhuǎn)時(shí),板間距離增大場(chǎng)強(qiáng)減小,電場(chǎng)力小于重力;由于電場(chǎng)線垂直于金屬板表面,所以電荷處的電場(chǎng)線如圖所示,所以重力與電場(chǎng)力的合力偏向右下方,故粒子向右下方運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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【名師點(diǎn)睛】本題以帶電粒子在平行板電容器電場(chǎng)中的平衡問題為背景考查平行板電容器的電場(chǎng)及電荷受力運(yùn)動(dòng)的問題,解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面相垂直的特點(diǎn),B板右端向下,所以電場(chǎng)線發(fā)生彎曲,電場(chǎng)力方向改變。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
2.A  【解析】當(dāng)用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,由于靜電感應(yīng),從而在b板感應(yīng)出等量的異種電荷,從而使電容器帶電,故選項(xiàng)A正確;根據(jù)電容器的決定式: ,將電容器b板向上平移,即正對(duì)面積S減小,則電容C減小,根據(jù) 可知,電量Q不變,則電壓U增大,則靜電計(jì)指針的張角變大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)電容器的決定式: ,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,則介電系數(shù) 增大,則電容C增大,根據(jù) 可知, 電量Q不變,則電壓U減小,則靜電計(jì)指針的張角減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù) 可知,電量Q增大,則電壓U也會(huì)增大,則電容C不變,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問題,關(guān)鍵抓住兩點(diǎn):一是電容器的電量不變;二是電容與哪些因素有什么關(guān)系。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
3.BD  【解析】根據(jù)題述可知,微粒a向下加速運(yùn)動(dòng),微粒b向上加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)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。對(duì)微粒a,由牛頓第二定律, qE=maaa,對(duì)微粒b,由牛頓第二定律,qE =mbab,聯(lián)立解得:  > ,由此式可以得出a的質(zhì)量比b小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在a、b兩微粒運(yùn)動(dòng)過程中,a微粒所受合外力大于b微粒,a微粒的位移大于b微粒,根據(jù)動(dòng)能定理,在t時(shí)刻,a的動(dòng)能比b大,選項(xiàng)B正確;由于在t時(shí)刻兩微粒經(jīng)過同一水平面,電勢(shì)相等,電荷量大小相等,符號(hào)相反,所以在t時(shí)刻,a和b的電勢(shì)能不等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于a微粒受到的電場(chǎng)力(合外力)等于b微粒受到的電場(chǎng)力(合外力),根據(jù)動(dòng)量定理,在t時(shí)刻,a微粒的動(dòng)量等于b微粒,選項(xiàng)D正確。01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【名師點(diǎn)睛】若此題考慮微粒的重力,你還能夠得出a的質(zhì)量比b小嗎?在t時(shí)刻力微粒的動(dòng)量還相等嗎?在t時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程中,微粒的電勢(shì)能變化相同嗎?01e物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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