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【精品】2014高考物理之赢分圆梦30天专辑:第21天-电容与电容器


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第 21 天-电容与电容器

1.电容器 两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。 2.电容器的电容

C?
电容

Q U 是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(导体大小、形

/>状、相对位置及电介质)决定的。 3.平行板电容器的电容

C?
平行板电容器的电容的决定式是: 4.两种不同变化

?s ?s ? 4?kd d

电容器和电源连接如图,改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料,都会改变其 电容,从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里一定要分清两种常见的变化: (1)电键 K 保持闭合,则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势) ,这种情况下带电量

Q ? CU ? C, 而

C?

?S ?S U 1 ? ,E ? ? 4?kd d d d
C?

?s
d

,U ?

(2)充电后断开 K,保持电容器带电量 Q 恒定,这种情况下

d 1 ,E ? ?s ?s

K
5. 电容器与恒定电流相联系

在直流电路中,电容器的充电过程非常短暂,除充电瞬间以外,电容器都可以视为断路。应 该理解的是: 电容器与哪部分电路并联, 电容器两端的电压就必然与那部分电路两端电压相 等。 6、电容器力学综合 电容器通过电学与力学知识联系起来时, 解答这一类题目的关键还是在力学上, 只要在对物

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体进行受力分析时,注意对带电体所受的电场力分析,再应用力学相关知识即可求解。必须 注意的是:当带电体运动过程中与其它导体有接触时,有可能所带电量要发生变化。

【例 1】 如图所示,用电池对电容器充电,电路 a、b 之间接有一灵敏电流表,两极板间有 一个电荷 q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )

A.电荷将向上加速运动 B.电荷将向下加速运动 C.电流表中将有从 a 到 b 的电流 D.电流表中将有从 b 到 a 的电流

例 2.板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时,两极板间电势差为 U1,板间场强为 1 E1.现将电容器所带电荷量变为 2Q,板间距变为 d,其他条件不变,这时两极板间电势差 2 U2,板间场强为 E2,下列说法正确的是( A.U2=U1,E2=E1 B.U2=2U1,E2=4E1 C.U2=U1,E2=2E1 D.U2=2U1,E2=2E1 )

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例 3.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,悬线与竖直方向的 夹角为 θ,如图所示.下列方法中能使夹角 θ 减小的是( )

A.保持开关闭合,使两极板靠近一些 B.保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动 C.保持开关闭合,使两极板远离一些 D.断开开关,使两极板靠近一些

1. (2014 届北京市名校联盟高三物理试卷) 在平行板间加上如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从 t =0 时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,下列选项图中,能定性描述粒子运动的速度 图象的是( )

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2. (2014 届江西省重点中学协作体高三年级第一次联考物理试卷) 如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,滑动变阻器最大阻值为 R,G 为灵敏电流计,开关闭 合,两平行金属板 M、N 之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电的粒子恰好以速度 v 匀速穿过两板,不计粒子重力。以下说法中正确的是

A.保持开关闭合,滑片 P 向下移动,粒子可能从 M 板边缘射出 B.保持开关闭合,滑片 P 的位置不动,将 N 板向下移动,粒子可能从 M 板边缘射出 C.将开关断开,粒子将继续沿直线匀速射出 D.在上述三个选项的变化中,灵敏电流计 G 指针均不发生偏转 3. (2014 届山东省烟台市高三上学期期末考试物理试卷) 如图所示,一平行板电容器的电容为 C,两极板 M、N 间距离为 d,所接电源的电动势为 E, 两板间 a、b、c 三点的连线构成一等腰直角三角形.三角形的两直角边长均为 L,其中 ab 边与两板平行,以下说法正确的是

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4. (2014 届浙江省台州中学高三上学期第三次统练理综物理试卷) 如图所示,A、B 是水平放置的平行板电容器的极板,重力可以忽略 不计的带电粒子以速 度 v0 水平射入电场,且刚好沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出。若保持其中一个极板不动而 把另一个极板移动一小段距离,粒子仍以相同的速度 v0 从原处飞入,则下列判断正确的是

A.若上极板 A 不动,下极板 B 上移,粒子仍沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出 B.若上极板 A 不动,下极板 B 上移,粒子将打在下板 B 上,速率小于 v C.若下极板 B 不动,上极板 A 上移,粒子将打在下板 B 上,速率小于 v D.若下极板 B 不动,上极板 A 上移,粒子仍沿下极板 B 的边缘以速率 v 飞出 5. (2014 届浙江省五校高三第一次联考物理试卷) 如图所示的电路, 水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态. 为了使液 滴竖直向上运动,下列操作可行的是( )

6. (2014 届山东省师范大学附属中学高三第三次模拟考试物理试卷) 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 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,Ep 表示正电荷在 P

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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

7. (2014 届广东省广州市高三 1 月调研测试理科综合物理试卷) 如图,C 为平行板电容器,开关 S 先接 a 对 C 充电.当 S 接 b 后,电容器

A.电容减小 C.所带电量减少

B.电压减小 D.板间电场强度不变

8. (2014 届四川省成都七中高三“一诊”物理试卷) 如图所示的电路中,电源的电动势 E 和内阻 r 一定,A、B 为平行板电容器的两块正对金属 板,R1 为光敏电阻。当 R2 的滑动触头 P 在 a 端时,闭合开关 S,此时电流表 A 和电压表 V 的示数分别为 I 和 U。以下说法正确的是( )

9. (2014 届福建省四地六校高三上学期第三次月考物理试卷) 如图示,平行板电容器经开关 S 与电池连接,a 处有一电荷量非常小的点电荷,S 是闭合的, φa 表示 a 点的电势,F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的 B 板向下稍微移动,使两板

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间的距离增大,则(



A. C.

?a 变大,F 变大 ?a 不变,F 不变

B. D.

?a 变大,F 变小 ?a 不变,F 变小

10. (2014 届山东省青岛二中高三 12 月阶段性检测物理试卷) 如图所示,电路中,A、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关 S 合上后,静 电计指针张开一个角度,下述哪些做法可使指针张角增大( )

11. (2014 届重庆市三峡名校联盟高三 12 月联考理综物理试卷) 电源、开关 S、定值电阻

R1 、灯泡 L、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图所示的电路,电容 R2 时,一带电液滴恰好静
)

器的两平行板水平放置。当开关 S 闭合,并且无光照射光敏电阻

止在电容器两板间的 M 点。当用强光照射时,光敏电阻的阻值变小,则(

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12. (2014 届河北省衡水中学高三上学期四调考试物理试卷) 一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, 各物理量与负极板移动距离 x 的关系图象中正确的是( )

13. (2014 届辽宁省五校协作体高三上学期期中考试物理试卷) 在探究平行板电容器电容量的实验中,对一个电容量为 C、正对面积为 S、两极板之间距离 为 d 的电容器,充电 Q 后, ( )

?Q ? Q A.若带电量再增加 ,其它条件不变,则电容器两极板之间的电压一定增加 C
B.若带电量再增加 ?Q ,其它条件不变,则电容器两极板之间的电场强度可能不变 C.保持带电量 Q 不变,若电容器两极板之间的距离增大到 2d,其它条件不变,则电场强 度增加到原来的 2 倍

1 D.保持带电量 Q 不变,若电容器正对面积减小到原来的 2 ,其它条件不变,则电场强度
增加到原来的 4 倍

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A.缩小 a、b 间的正对面积 B.增大 a、b 间的距离 C.取出 a、b 两极板间的电介质,换一块介电常数更大的电解质 D.取出 a、b 两极板间的电介质

16. (2014 届湖北省黄梅一中高三上学期适应性训练(七)理科综合物理试卷) 如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变 A、B 两极板带 的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 ( )

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17. (2014 届湖北省黄冈市高三上学期期末考试理科综合物理试卷) 如图所示,水平放置的平行板电容器充电后断开电源,一带电粒子沿着上板水平射入电场, 恰好沿下板边缘飞出,粒子电势能 ΔE1。若保持上板不动,将下板上移,小球仍以相同的速 度从原版射入电场,粒子电势能 ΔE2,下列分析正确的是

A.两板间电压不变 B.两板间场强变大 C.粒子将打在下板上 D.ΔE1>ΔE2 18. (2014 届甘肃省武威市第六中学高三第四次月考物理(理)试卷) 如图所示的实验装置中, 极板 A 接地, 平行板电容器的极板 B 与一个灵敏的静电计相接. 将 A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量 Q、电容 C、两极间的 电压 U,电容器两极板间的场强 E 的变化情况是( )

19. (2014 届河南省南阳市高三上期终质量评估物理试卷) 如图所示,D 是一只理想二极管,它的作用是只允许电流从 a 流向 b,不允许电流从 b 流向 a.平行板电容器 AB 内部原有带电微粒 P 处于静止状态,保持极板 A 和 B 的间距不变,使 极板 A 和 B 正对面积减小后,微粒 P 的运动情况、极板 A 和 B 间电压变化情况分别是

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A.仍静止不动;不变 B.向下运动;变小 C.向上运动;变大 D.向上运动;不变 20. (2014 届江西省吉安一中高三上第一次段考物理试卷) 静电计是在验电器的基础上制成的, 用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的 电势差大小。如图所示,A、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计。开始时开关 S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是 ( )

21. (2014 届黑龙江省双鸭山一中高三上期中试卷) 一个空气平行板电容器, 极板间正对面积为 S, 板间距为 d, 充以电量 Q 后两板间电压为 U, 为使电容器的电容加倍,可采用的办法有( A.将电压变为 U/2 B.将电量变为 2Q C.将极板正对面积变为 2S D.两板间充入介电常数为原来 2 倍的电介质 )

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【答案及其解析】

偏,可能从 M 板边缘射出选项 A 对。滑片 P 的位置不动,则电压不变,将 N 板向下移动使 得 间 距

d







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力也逆时针转过一个小角度, 液滴将沿电场力与重力的合力方向运动, 不可能竖直向上运动, 故 D 错误.

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场力做功,故有 ΔE1>ΔE2,则 D 选项正确。

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