资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：高一物理同步考点剖析讲义（人教版必修第三册）
成套系列资料，整套一键下载
10.4电容器的电容-高一物理同步考点剖析讲义（人教版必修第三册）
展开
10.4 电容器的电容
知识点1：电容器
（1）定义
彼此绝缘而又相距很近的两个导体，就构成一个电容器。在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。
（2）构造
两个互相靠近彼此绝缘的导体（空气也是一种电介质）。
（3）作用
存储电荷（存储电能）。
（4）功能
电容器的充电过程图示和放电过程图示分别如下图所示：
（4）带电荷量
通常是指电容器已容纳的电荷的数量，任意一个极板所带电荷量的绝对值。
电容器的构造、用途
1.电容器的构造、用途
1．关于电容器的电容，下列说法正确的是
A．电容器所带的电荷越多，电容就越大
B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大
C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍
D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
【答案】D
【详解】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容不变，故A错误．
B、电容器两极板间的电压越高，所带的电荷越多，电容不变，故B错误．
C、电容器所带电荷增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容不变，故C错误．
D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小．故D正确．
2．如图为某规格的电容器，下列关于该电容器的说法正确的是（ ）
A．该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作
B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器
C．电容器上不带电，其电容也是1000μF
D．外壳上所标的80V指的是击穿电压
【答案】C
【详解】A．由标称值可知，该电解电容器用于直流80V及以下电压时才能正常工作，故A错误；
B．给该电容器充电或放电过程中，电荷不能经过电容器，因为两个极间有绝缘介质，电容器不是电阻，故B错误；
C．电容器的电容与电荷量无关，故电容器上不带电，其电容也是1000μF，故C正确；
D．外壳上所标的80V指的是额定电压，小于击穿电压，故D错误。
电容器的充放电过程及其特点
3．某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电时电子由b向a通过电阻R
B．电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大
C．将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变短
D．电容器充电结束所带电荷量约为
【答案】D
【详解】A．开关S接1时电源给电容器充电后上极板带正电，开关S接2时，电容器放电，电流由极板正极流过电阻R到负极板，而电子的移动方向与电流方向相反，则电子由a向b通过电阻R，故A错误；
B．电容器放电过程中电流逐渐减小，根据欧姆定律，可知电阻R两端电压逐渐减小，故B错误；
C．由可知，图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，若R增大，总电量不变，则对电流阻碍作用增大，即电流减小，故放电时间会边长，故C错误；
D．图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，格数割补后约为1.3格，则电量约为
故D正确。
电容器的额定电压与击穿电压
4．某电容器上标有“1.5μF，9V”，则该电容器（ ）
A．所带电荷量不能超过1.5×10﹣6C
B．所带电荷量不能超过1.35×10-5C
C．当所加电压为3V时，电容为0.5μF
D．该电容器的击穿电压为9V
【答案】B
【详解】A、B、由题意可知，电容器最大承受电压为9V；则由电容的定义式，得Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C，知所带的电荷量不能超过1.35×10-5C；故A错误，B正确；C、加3V的电压，电容器的带电量变小，但电容反映电容器本身的属性不变，故C错误；D、9V是电容器的额定电压，即能承受的最大电压,不是击穿电压，击穿电压大于9V，故D错误；故选B．
【点睛】本题对用电器铭牌的理解能力．关键抓住电容的物理意义：电容表征电容器容纳电荷的本领大小，是电容器本身的特性，与电压无关.
5．某平行板电容器标有“10V，2.5μF”，这是表示（ ）
A．该电容器的击穿电压是10V
B．要使两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.5×10-6C
C．电容器只有在带电时电容量为2.5×10-6 F
D．如在板间插入电介质，电容将减小。
【答案】B
【详解】A．铭牌上标的是额定电压和电容，所以10V是所加电压的最大值，并非是击穿电压，A错误；
B．根据
两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.5×10-6C，B正确；
C．不管电容器是否带电，其电容均为2.5×10-6 F，C错误；
D．根据
插入电介质，电容将增大，D错误。
知识点2：电容
（1）定义
电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值叫做电容。用C表示。
（2）定义式
C＝，与Q、U、电容器是否带电均无关，仅由电容器本身决定(大小、形状、相对位置及电介质)。Q为每一个极板带电量绝对值，U为电容器两板间的电势差。
（3）单位
国际单位制为法拉，符号为F，1F＝1C/V，1F=106uF=1012pF。
（4）物理意义
描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所增加的带电量。
（5）击穿电压
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度， 超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压叫作击穿电压。
（6）额定电压
是指电容器长时间正常工作时的最佳电压，电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低。
（7）概念剖析
电容的概念、定义式、单位、和物理意义
6．用比值法定义物理量是物理学中很重要的思想方法，下列哪个式子是用比值法定义的矢量表达式（ ）
A．电场强度 B．电势
C．加速度 D．电容
【答案】A
【详解】A．试探电荷所受的电场力F与试探电荷电荷量q的比值叫做电场强度E，F和E都是矢量，是比值法定义的矢量表达式，A正确；
BD．电势φ、电势能E、电荷量Q、电势差U都是标量，BD错误；
C．加速度，是加速度的决定式，不是比值定义法，C错误。
7．小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像中，正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【详解】ABC．由电容定义式
固定电容器的电容是确定的，与电荷量和电压无关。A正确，BC错误；
D．由
电荷量与电压成正比，D错误。
利用电容定义式计算两极板的电势差和电量
8．如图，在靠近地面（大地为导体）处有一个带正电Q的导体球，导体球的电势为φ0，取地面电势为零，则以下说法正确的是（ ）
A．导体球和大地间电场是匀强电场
B．导体球和大地构成电容器的电容C=
C．若导体球带电量变为2Q，则导体球与大地间电势差变为4φ0
D．若将导体球远离地面移动一段距离，导体球和大地的电容增大
【答案】B
【详解】A．越靠近导体球场强越大，所以导体球和大地间电场是非匀强电场。A错误；
B．导体球与大地都是导体并且彼此绝缘，所以能构成电容器，根据电容公式得
B正确；
C．改变电容器的带电量，电容不变。根据电容公式得
C错误；
D．根据平行板电容器的电容决定式
将导体球远离地面移动一段距离，导体球和大地的电容减小。D错误。
9．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应（ ）
A．给平行板电容器充电，补充电荷量 B．给平行板电容器放电，减小电荷量
C．使两金属板相互靠近些 D．使两金属板正对面积增大些
【答案】A
【详解】A．给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据
知电势差增大，根据
知电场强度增大，根据
则电场力增大，A正确；
B．让电容器放电，电量减小，电容不变，根据
知电势差减小，根据
知电场强度减小，根据
则电场力减小，B错误；
C．因为
所以电场强度
与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡，C错误；
D．使两金属板正对面积增大些，根据
电容增大，电量不变，则由
知电势差减小，根据
知电场强度减小，根据
则电场力减小，D错误。
故选A。
电容器的Q-U图像
10．电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】AB．充电过程中随着电容器电荷量的增加，充电电流越来越小，充满以后电流为零，故A正确，B错误；
CD．根据可知，电容器的电容大小不变，则图象是一条过原点的直线，故CD错误。
11．某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示，如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，电容器的电量减少了（ ）
A．0.02C B．0.08C C．0.16C D．0.20C
【答案】A
【详解】根据图像的斜率表示电容器的电容，有
则该电容器两端的电压从40V降低到36V，电量的减少量为
故A正确，BCD错误。
知识点3：平行板电容器
（1）定义
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。
（2）结构
由两个相互平行且彼此绝缘的金属板构成。
（3）带电特点
两板电荷等量异号，分布在相对两板的内侧，板间电场为匀强电场，场强大小为，场强方向为垂直板面。
（4）电容的决定式
①C＝，k为静电力常量，εr是一个常数，与电介质的性质有关，真空时εr＝1，其他电介质时εr＞1。称为电介质的相对介电常数。平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。
②决定因素为：介电常数，正对面积，两板间的距离。
（5）两式的比较
公式
C＝
C＝
公式特点
定义式
决定式
意义
对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领。
平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素。
联系
电容器容纳电荷的本领由来量度，由本身的结构（如平行板电容器的εr、S、d等因素）来决定。
（6）动态分析
思路：
类型：
Q不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化；根据E＝＝分析场强变化。即，，。
U不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化；根据E＝分析场强的变化。根据UAB＝E·d分析某点电势变化。即，Q＝U·C＝，。
两个较巧：在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；在两极板带电量保持不变的情况下，可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，两极板间距离变化时，场强不变；两极板正对面积变化时，如下图中电场线变密，场强增大。
平行板电容器
12．一平行板电容器两板间距为0.1m，当两极板间的电压为20V时，两板间电场强度的大小为（ ）
A．0.005V/m B．2V/m C．20V/m D．200V/m
【答案】D
【详解】平行板电容器间为匀强电场，场强大小为
13．关于电容器及其电容，下列说法中正确的是（ ）
A．平行板电容器一板带电，另一板带电，则此电容器不带电
B．由公式可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
C．对一个电容器来说，电容器的电荷量与两板间的电势差成正比
D．如果一个电容器两板间没有电压，就不带电荷，也就没有电容
【答案】C
【详解】A．平行板电容器的带电量等于某一个极板带电量的绝对值，故A错误；
B．电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关，电量变化时，电容不变，故B错误；
C．根据可知电容器的带电荷量与两板间的电势差成正比，故C正确；
D．电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关，电压为0，所带的电量为0，但电容不为0，故D错误。
平行板电容器的决定式
14．如图所示，电容器的A极板带正电，B极板带负电且接地，现将B极板水平向左移动x，则电容器的电容C和P点的电势φ随位移x变化的图像，正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】C
【详解】AB．电容器的电容
其中为初始时极板的间距，当位移x增加时，电容非线性减小，故AB错误；
CD．P点的电势为
为初始时P点到B极板间的距离，当电容器的电荷量保持不变时，电容器内的电场强度不随板间距的改变而改变，所以φ随x线性增加，故C正确，D错误。
15．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）
A．电容变小 B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小
【答案】C
【详解】A．由平行板电容器电容的决定式可得，d减小，C增大，故A错误；
B．电容器所带电荷量Q不变，C增大，由可得，U变小，故B错误；
CD．由匀强电场的场强与电势差关系公式可得
E与d无关，E不变，故C正确，D错误。
电介质对电容器的影响
16．如图所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化。若电容器的电容变大，则物体位移可能的情况是（ ）
A．加速向右移动
B．匀速向右移动
C．减速向右移动
D．减速向左移动
【答案】D
【详解】根据电容的决定式，若电容器的电容变大，一定是插入的电介质多了导致增大，所以物体向左运动，减速向左移动或加速向左移动都可以。
17．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B平行板电容器的电容减小
B．A、B两板间的电场强度增大
C．A、B两板上的电荷量变小
D．有电流从a向b流过灵敏电流计
【答案】D
【详解】A．根据平行板电容器的决定式
可知当产品厚度增大时，导致增大，电容器的电容C增大，A错误；
C．电压U不变，根据
可知，极板带电量Q增加，C错误；
D．电容增大，故电容器充电，电流从a向b流过灵敏电流计，D正确；
B．两板之间的电势差不变，板间距不变，两板间电场强度
不变，B错误。
平行板电容器的电场强度
18．无限大带电平面电场线的分布如图甲所示，平行板电容器周围电场线的分布如图乙所示。乙图中为一条平行于极板的直线，下列说法正确的是（ ）
A．电容器极板带电量越大，两板之间的电场越接近匀强电场
B．电容器极板面积越大，两板之间的电场越接近匀强电场
C．乙图中A、B两点的电势满足
D．乙图中A、B两点的电势相同
【答案】B
【详解】AB．面积越大，越趋于无限大平板，对于有限大平板而言，除了中心线上的点，其他点都无法做到完全对称，也就无法消除平行板方向的电场，也就是说有限大的平板不可能形成匀强电场，所以无论板间距离，带电量怎么变化都不可能越接近匀强电场，所以A错误；B正确；
CD．由于等势面总是与电场线垂直，则有等势面如图所示
由图像可知，乙图中A、B两点的电势不相同，有
所以CD错误；
19．如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板，两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，∠PMN＝θ。以下说法正确的是（ ）
A．电容器带电荷量为
B．两极板间匀强电场的电场强度大小为
C．M、P两点间的电势差为
D．若将带电荷量为＋q的电荷从M移到P，该电荷的电势能增加了
【答案】C
【详解】A．由电容的定义式
得电容器的带电量
故A错误；
B．两极板间匀强电场的电场强度大小
故B错误；
C．M、P两点间的电势差为
故C正确；
D．将带电量为+q的电荷从M移到P，电场力做功
电荷的电势能减小
故D错误。
平行板电容器中某一点的电势
20．在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势相同的（ ）
A．带电平行板电容器两极板间的a、b两点
B．离点电荷等距的a、b两点
C．达到静电平衡时导体内部的a、b两点
D．两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点
【答案】C
【详解】A．a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势，故A错误；
B．a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故B错误；
C．处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C正确；
D．根据电场线的分布情况可知a、b两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故a、b两点电势不等，故D错误。
21．如图所示，电容为C的平行板电容器的A、B两板分别带有+Q和-Q的电荷量，B板接地。带电量为+q的点电荷固定于两板之间的P点，P点到两板的距离相等，则该点电荷在P点具有的电势能为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】电容器两板电势差为
B板接地，电势为零。P点到两板的距离相等，则
该点电荷在P点具有的电势能为
改变极板间距、正对面积、填充物等判断电容的变化
22．图甲所示的是由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器。图乙是其原理图，传感器可以看成由两个电容、组成，当传感器有沿着箭头方向的加速度时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变。下列对这个传感器描述正确的是（ ）
A．匀速向上运动时，减小，增加
B．保持加速度恒定向上运动时，减小，增加
C．由静止突然加速向上运动时，减小，增加
D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，减小，增加
【答案】C
【详解】A．匀速向上运动时，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。A错误；
B．保持加速度恒定向上运动时，与加速度为零时相比，多晶硅悬臂梁的右侧虽发生弯曲形变，但此时多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。B错误；
C．由静止突然加速向上运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变小，由，减小，增加。C正确；
D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变小，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变大，增加， 减小。D错误。
23．某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小 B．极板间电场强度不变
C．极板间电压变大 D．静电计指针张角越小，风力越小
【答案】B
【详解】A．根据
在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；
B．极板间电场强度
不变，故B正确；
C．极板间电压
变小，故C错误；
D．风力越小，d越大，极板间电压越大，静电计指针张角越大，故D错误。
电容器两极间电势差一定时，Q、E随电容器的变化
24．如图所示的电路，平行板电容器与二极管（该二极管可看做理想二极管，正向电阻很小，反向电阻无穷大）、开关、直流电源串联，电源负极接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于竖直平面电容器两极板间的P点处，恰好处于静止状态。保持开关闭合，下列说法正确的是（ ）
A．若上极板略微下移，带电油滴仍能保持静止状态
B．若下极板略微上移，则P点的电势保持不变
C．若上极板略微左移与下极板平行错开，则带电油滴仍能保持静止状态
D．若下极板略微右移与上极板平行错开，则带电油滴在P点的电势能会降低
【答案】D
【详解】A．上极板略微下移，d变小，U不变，根据可知E变大，电场力变大，油滴向上运动，选项A错误；
B．下极板略微上移，d变小，U不变，根据可知E变大，上极板与P的电势差大，上极板电势不变，P点的电势路低，选项B错误；
CD．不论是上极板路微左移，还是下极板略微右移，根据，S将减小，C变小，U不变，电容器要放电，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，实际为Q保持不变，C变小，U变大，电场强度E变大，电场力变大，油滴向上运动，P点到下极板的距离不变，E变大，P与下极板的电势差增大，下极板的电势恒为0，所以P点的电势升高，该油滴带负电，电势能降低，选项C错误，选项D正确。
25．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（ ）
A．在A板上移过程中，电阻R中有向右的电流
B．电容器的带电量将增大
C．带电油滴将沿竖直方向向上运动
D．M点电势将升高
【答案】A
【详解】AB．当A板向上平移一小段距离，电容器两极板的间距d增大，根据公式
d增大时，电容C减小，而电容器两极板的电压U不变，根据公式
可知，电容器所带电荷量减小，即电容器放电，所以电阻R中有向右的电流，故A正确，B错误；
C．根据公式
U不变，d增大，所以E减小，即油滴所受向上的电场力减小，油滴将向下运动，故C错误；
D．M点与下极板的距离不变，而E减小，所以M与下极板间的电势差减小，由于下极板接地，电势始终为零，所以M点的电势降低，故D错误。
电容器电荷量一定时，Q、E随电容器的变化
26．如图所示的电路，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始单刀双掷开关接1，然后将单刀双掷开关接2.则下列说法正确的是（ ）
A．开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大
B．开关接1时，x增大，电路中的电流沿顺时针方向
C．开关接2时，x减小，静电计的指针偏角减小
D．开关接2时，x减小，平行板间的电场强度不变
【答案】C
【详解】A．开关接1时，平行板间的电压不变，x增大，电介质常数减小，由公式
可知电容器的电容减小，又由
知平行板电容器的电荷量减小，A错误；
B．电容器放电，由电路图可知,电路中的电流沿逆时针方向， B错误；
C．开关接2时，电容器所带的电荷量保持不变，x减小，电容器的电容增大，由公式
可知两极板的电势差减小，则静电计的指针偏转角度减小，C正确；
D．由
可知平行板间的电场强度减小，D错误。
27．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一带电粒子从A点沿半圆ABC的直径方向始终以速度v水平射入电场，恰好经过半圆的最低点B，粒子重力不计．下列分析正确的（ ）
A．若仅将下板水平右移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧
B．若仅将下板水平右移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的右侧
C．若仅将下板竖直下移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧
D．若仅将下板竖直下移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的右侧
【答案】A
【详解】AB．若仅将下板水平右移少许，根据
可知电容变小，根据
可知极板间电压变大，根据
可知极板间电场强度变大，则竖直方向的加速度变大，粒子在垂直极板方向运动的时间变短，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧，故A正确，B错误；
CD．若仅将下板下移少许，则平行板电容器间的极板距离d变大，由
联立可得
可知场强不变，受力情况不变，该粒子以相同的速度从原处射入电场，运动轨迹不变，则仍会经过B点，故CD错误。
电容器内部的电势随极板移动的变化
28．某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴从喷雾器大小的喷嘴喷出，落到平行板电容器两极板间，调节两极板间的电压U，恰使某个油滴悬浮在P点。现保持两极板间的电压U不变，已知油滴质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g，电容器的下极板接地。下列说法正确的是（ ）
A．油滴带负电，电荷量为
B．若只增大两极板间距d，该油滴将向上加速运动
C．若只将正极板下移一小段距离，油滴的电势能减小
D．若只将负极板下移一小段距离，P处的电势降低
【答案】C
【详解】A．根据图形可知，上极板带正电，下极板带负电，电场方向向下，由于油滴悬浮在P点平衡，可知电场力方向向上，电场力方向与电场方向相反，可知，油滴带负电，且有
解得
A错误；
B．极板间的电压U不变，根据
若只增大两极板间距d，则极板间电场强度减小，电场力小于重力，则该油滴将向下加速运动，B错误；
C．若只将正极板下移一小段距离，即极板间间距减小，根据上述可知，极板间电场强度增大，令P点到下极板间距为，油滴电荷量大小为q，P点与下极板电势差为
根据
若只将正极板下移一小段距离，极板之间的间距减小，电场强度增大，P点电势增大，由于油滴带负电，可知，此时油滴的电势能减小，C正确；
D．由于保持两极板间的电压U不变，电容器的下极板接地，即上极板电势大小为U，令上极板与P点的电势差为，上极板与P点的距离为，则有
则有
若只将负极板下移一小段距离，极板间间距增大，根据上述可知电场强度减小，可知，若只将负极板下移一小段距离，P处的电势升高，D错误。
29．如图所示，水平放置的两个平行的金属板A、B带等量的异种电荷，A极带负电荷，B板接地。若将A板向右平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势的变化情况是（ ）
A．E不变，变大 B．E增大，变大
C．E不变，不变 D．E增大，变小
【答案】D
【详解】根据
可得
由题可知，电容器所带电量Q不变，A板向右平移到虚线位置，则两极板正对面积S减小，因此电场强度E增大；该电场上极板带负电，P与下板间的距离不变，E增大，由
可知下极板与P点的电势差U增大，而下极板电势为零，所以P点的电势减小，所以D正确。
电容改变时电荷的移动
30．某种位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，在可移动介质P向右匀速移出的过程中（ ）
A．电容器的电容变大
B．电容器的电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的电势低
D．流过电阻R的电流方向从M到N
【答案】D
【详解】A．介质P向右匀速移出的过程中，介电常数减小，根据电容的决定式，分析可知电容变小，A错误；
B．电容器的电压不变，由分析可知其电荷量变小，B错误；
CD．电容器处于放电状态，由图可知，上极板带正电，则流过电阻R的电流方向从M到N，M点的电势比N点的电势高，C错误D正确。
31．计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时，电容器的（ ）
A．极板间的电压变大 B．电容变小
C．极板的电量变大 D．极板间的场强变小
【答案】C
【详解】A．因电容器与电源连接，则电势差不变，故A错误；
B．当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式知电容增大，故B错误；
C．根据知，电荷量变大，故C正确；
D．依据，极板间距变小，因不变，则变大，故D错误。
电容器与验电器组合的动态分析
32．如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上，电容器下极板接地，静电计所带电量可忽略。闭合开关S，一带电油滴恰好静止于两板间的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，则下列说法正确的是（ ）
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．油滴仍将往上移动
【答案】C
【详解】A．根据平行板电容器电容决定式
可知d增大，则电容减小，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器电容减小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性，导致电容器电量不变，故根据
可知，U变大，所以静电计指针张角变大，故B错误；
C．因电容器电量不变，则当d增大时，根据
可知电场强度不变，由于P点与下极板的距离增大，可知P点与下极板的电势差变大，P点的电势增大；由受力平衡可知，带电油滴带负电，故带电油滴的电势能减小，故C正确；
D．因电场强度不变，则油滴所受电场力不变，油滴仍将保持静止，故D错误。
33．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。首先使电容器a板带正电、b板带负电。下列说法正确的是（ ）
A．实验中，只将电容器b板向左平移少许，静电计指针张角变大
B．实验中，只将电容器b板向上平移少许，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，保持极板不动，继续给电容器充电，发现静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】A
【详解】平行板电容器电容的定义式和决定式为
A．实验中，b板向左平移，则两极板间距d增大，C减小，而Q不变，所以U增大，静电计指针的张角变大，A正确；
B．实验中，只将电容器b板向上平移，则两极板正对面积S减小，C减小，而Q不变，所以U增大，静电计指针的张角变大，B错误；
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，则两极板间介电常数εr增大，C增大，而Q不变，所以U减小，静电计指针的张角变小，C错误；
D．电容与极板所带电量无关，实验中，继续给电容器充电，只增加极板带电量Q，C不变，则U增大，所以静电计指针的张角变大，D错误。
一、单选题
1．一电容器与电源相连充电，在（a）充电后仍与电源相连、（b）充电后与电源断开两种情况下，将电容器两极板间距缩小，则电容器中储存的电场能量将（ ）
A．都增加
B．都减小
C．（a）增加，（b）减小
D．（a）减少，（b）增大
【答案】C
【详解】电场能为
（a）充电后仍与电源相连，则电势差不变，电容器两极板间距缩小，根据
，
可知，电容增大，电荷量增大，则电场能增大。
（b）充电后与电源断开，则电荷量不变。同理，电容增大，电势差减小，则电场能减小。
2．如图所示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被测物体在左右方向发生微小的位移时，会带动电介质进出电容器两板之间，灵敏电流计的指针也会左右发生偏转。已知电流从流向时，电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是（ ）
A．当电流计的指针向左偏时，被测物体向右移动
B．当电流计的指针向左偏时，电容器的电压增大
C．当电流计的指针向右偏时，电容器的电容减小
D．当电流计的指针向右偏时，电容器的电量减小
【答案】A
【详解】AB．当电流计的指针向左偏时，说明电容器放电，由电容定义式可知，U不变，Q减小，C减小，由电容决定式可知，电容器极板间的电介质减少，被测物体向右移动，故A正确，B错误；
CD．当电流计的指针向右偏时，对电容器充电，由电容定义式可知，U不变，Q增大，C增大，故CD错误。
3．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平放置并与一电源相连，S闭合后，两极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．保持开关S闭合，若将B向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有从b到a的电流
B．保持开关S闭合，若将B向上平移一小段位移，则油滴向下运动，G表中有从a到b的电流
C．若将S断开，若将B向下平移一小段位移，两极板上的电势差将减小
D．若将S断开，紧贴B板内侧插入一块一定厚度的云母片，油滴将向上运动
【答案】A
【详解】A．保持开关K闭合，若将B向右平移一小段位移，根据电场强度
场强不变，则油滴仍然静止，根据
电容减小，由
Q=UC
电容器电量减小，G表中有从b到a的电流，故A正确；
B．保持开关K闭合，若将B向上平移一小段位移，根据电场强度
场强变大，则油滴向上运动，根据
电容增大，由
Q=UC
电容器电量增大，G表中有从a到b的电流，故B错误；
C．若将S断开，电容器电量不变，若将B向下平移一小段位移，根据
电容减小，由
Q=UC
两极板上的电势差将增大，故C错误；
D．若将S断开，电容器电量不变，紧贴B板内侧插入一块一定厚度的云母片，根据
电容增大，由
Q=UC
两极板间的电势差将减小，板间场强减小，油滴将向下运动，故D错误。
4．如图，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，油滴保持静止
B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向左
C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势降低
D．开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，带电油滴向下运动
【答案】B
【详解】A．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，可知电容器极板电压不变，根据
可知板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，油滴向下运动，故A错误；
B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，可知电容器极板电压不变，根据
，
可知电容器电容减小，电容器所带电荷量减小，由于上极板带负电，则电流计中电流方向向左，故B正确；
C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，可知电容器极板电压不变，根据
可知板间电场强度减小，由于下极板B带正电，则有
可知P点的电势升高，故C错误；
D．开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，可知电容器电荷量保持不变，根据
可知板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，故D错误。
5．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在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表示试探电荷在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，则各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图中的（ ）
A．B．C． D．
【答案】C
【详解】A．设原来两极板间距为d，负极板右移时，由
可知，C与x的图像不是一次函数图像，故A错误；
B．由
E与板间距离x无关，故B错误；
C．因负极板接地，设P点开始与负极板间的距离是d'，则P点的电势
故C正确；
D．试探电荷在P点的电势能
所以W-x图像是一条倾斜的直线，故D错误。
二、多选题
6．如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合。电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动。下列叙述中正确的是（ ）
A．微粒带的是正电
B．微粒带的是负电
C．将电键K断开，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动
【答案】BD
【详解】AB．微粒受到的重力竖直向下，根据平衡条件可知微粒受到的电场力竖直向上，电容器中场强方向竖直向下，故可知微粒带负电，A错误，B正确；
C．将电键K断开，电容器带电量不变，根据公式
联立可得
故当电容器带电量不变时，把电容器两极板距离增大，场强大小不变，微粒仍然受力平衡，静止不动，C错误；
D．保持电键K闭合，电容器极板间电压不变，把电容器两极板距离增大，根据公式
可得场强变小，受到的电场力变小，故微粒所受合力竖直向下，将向下作加速运动，D正确。
7．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，S闭合后，板间a处有一带电的小液滴，液滴处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合后，将B板稍向下移，则液滴将向下加速运动
B．S闭合后，将B板稍向上移，则液滴仍将保持静止
C．将开关S断开后，将B板稍向左平移，则液滴将向上加速运动
D．将开关S断开后，将B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止
【答案】AC
【详解】A．开关闭合后，A、B板间电势差不变，将B板稍向下移，由场强与电势差关系
场强变小，电场力变小，由于初始状态，带电的小液滴保持静止
电场力竖直向上，所以电场力变小后，液滴将向下加速运动，选项A正确；
B．开关闭合后，A、B板间电势差不变，将B板稍向上移，由场强与电势差关系
场强变大，电场力变大，由于初始状态，带电的小液滴保持静止
电场力竖直向上，所以电场力变大后，液滴将向上加速运动，选项B错误；
CD．充电后，将开关断开，电容器电荷量不变，由平行板电容器电容决定式和定义式
由场强与电势差关系
可得
将B板稍向右平移或者向左平移，正对面面积减小，场强变大，电场力变大，液滴将向上加速运动，选项C正确，D错误。
8．目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的人工监护方式，为减轻医务人员负担，有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测量装置示意图如图甲所示，测量电路如图乙所示，A、B间接入恒定电压，自动控制开关S置于1时电容器充电、置于2时电容器放电。电容器在S的作用下周期性充放电，系统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线，可自动判定输液管中是否有药液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中，电容器两端电压随时间的变化曲线如图丙所示，已知有药液时测量电路中的电容值更大，则（ ）
A．曲线1为有药液时的充电曲线
B．曲线2为有药液时的充电曲线
C．曲线1对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D．曲线2对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
【答案】BD
【详解】CD．设电容器两端电压为，则电路中电流为
画出图丙中两条曲线对应情况下电流随时间变化的图像如图所示
根据图像与横轴围成的面积表示电荷量，可以得到曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故C错误，D正确；
AB．根据充满电后电容器满足
曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故曲线2对应情况下的电容值较大，已知有药液时测量电路中的电容值更大，故曲线2为有药液时的充电曲线，故A错误，B正确。
9．如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接。从t=0开始，开关改接“1”，一段时间后，把开关改接“2”，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间变化的图像可能正确的有（ ）
A．B．C． D．
【答案】BC
【详解】AB．从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0，把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故B正确，A错误；
CD．从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来越慢，把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越慢，但整个过程中始终为正值，故C正确，D错误。
10．一个平行板电容器接在恒压电源两端，如图所示。将一块电介质插入电容器中，在此过程中（ ）
A．电源做正功
B．电荷的定向移动为逆时针
C．电容器两板间的电场能增加
D．电容器对电介质做负功
【答案】AC
【详解】A．电容C插入电介质后增大，电容器处于充电状态，电源做正功，A正确；
B．充电电流是逆时针，故电荷（带负电的电子）移动为顺时针，B错误；
C．电容器两板间的电场能就是电容的能量，电场能增加，C正确；
D．电容器极板上的电荷和电介质上的感应电荷是异号的，因此相互吸引，电容器对电介质做正功，D错误。
知识点1：电容器
（1）定义
彼此绝缘而又相距很近的两个导体，就构成一个电容器。在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。
（2）构造
两个互相靠近彼此绝缘的导体（空气也是一种电介质）。
（3）作用
存储电荷（存储电能）。
（4）功能
电容器的充电过程图示和放电过程图示分别如下图所示：
（4）带电荷量
通常是指电容器已容纳的电荷的数量，任意一个极板所带电荷量的绝对值。
电容器的构造、用途
1.电容器的构造、用途
1．关于电容器的电容，下列说法正确的是
A．电容器所带的电荷越多，电容就越大
B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大
C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍
D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
【答案】D
【详解】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容不变，故A错误．
B、电容器两极板间的电压越高，所带的电荷越多，电容不变，故B错误．
C、电容器所带电荷增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容不变，故C错误．
D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小．故D正确．
2．如图为某规格的电容器，下列关于该电容器的说法正确的是（ ）
A．该电容器只有接80V的恒定电压时才能工作
B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器
C．电容器上不带电，其电容也是1000μF
D．外壳上所标的80V指的是击穿电压
【答案】C
【详解】A．由标称值可知，该电解电容器用于直流80V及以下电压时才能正常工作，故A错误；
B．给该电容器充电或放电过程中，电荷不能经过电容器，因为两个极间有绝缘介质，电容器不是电阻，故B错误；
C．电容器的电容与电荷量无关，故电容器上不带电，其电容也是1000μF，故C正确；
D．外壳上所标的80V指的是额定电压，小于击穿电压，故D错误。
电容器的充放电过程及其特点
3．某同学利用图甲所示电路观察电容器的充电和放电现象，计算机屏幕显示出放电过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电时电子由b向a通过电阻R
B．电容器放电过程中电阻R两端电压逐渐增大
C．将电阻R换成阻值更大的电阻，放电时间变短
D．电容器充电结束所带电荷量约为
【答案】D
【详解】A．开关S接1时电源给电容器充电后上极板带正电，开关S接2时，电容器放电，电流由极板正极流过电阻R到负极板，而电子的移动方向与电流方向相反，则电子由a向b通过电阻R，故A错误；
B．电容器放电过程中电流逐渐减小，根据欧姆定律，可知电阻R两端电压逐渐减小，故B错误；
C．由可知，图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，若R增大，总电量不变，则对电流阻碍作用增大，即电流减小，故放电时间会边长，故C错误；
D．图像中曲线与坐标轴围成的面积即电容器充电结束时所带电荷量，格数割补后约为1.3格，则电量约为
故D正确。
电容器的额定电压与击穿电压
4．某电容器上标有“1.5μF，9V”，则该电容器（ ）
A．所带电荷量不能超过1.5×10﹣6C
B．所带电荷量不能超过1.35×10-5C
C．当所加电压为3V时，电容为0.5μF
D．该电容器的击穿电压为9V
【答案】B
【详解】A、B、由题意可知，电容器最大承受电压为9V；则由电容的定义式，得Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C，知所带的电荷量不能超过1.35×10-5C；故A错误，B正确；C、加3V的电压，电容器的带电量变小，但电容反映电容器本身的属性不变，故C错误；D、9V是电容器的额定电压，即能承受的最大电压,不是击穿电压，击穿电压大于9V，故D错误；故选B．
【点睛】本题对用电器铭牌的理解能力．关键抓住电容的物理意义：电容表征电容器容纳电荷的本领大小，是电容器本身的特性，与电压无关.
5．某平行板电容器标有“10V，2.5μF”，这是表示（ ）
A．该电容器的击穿电压是10V
B．要使两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.5×10-6C
C．电容器只有在带电时电容量为2.5×10-6 F
D．如在板间插入电介质，电容将减小。
【答案】B
【详解】A．铭牌上标的是额定电压和电容，所以10V是所加电压的最大值，并非是击穿电压，A错误；
B．根据
两板间电压降低1V，它所带的电量必减少2.5×10-6C，B正确；
C．不管电容器是否带电，其电容均为2.5×10-6 F，C错误；
D．根据
插入电介质，电容将增大，D错误。
知识点2：电容
（1）定义
电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值叫做电容。用C表示。
（2）定义式
C＝，与Q、U、电容器是否带电均无关，仅由电容器本身决定(大小、形状、相对位置及电介质)。Q为每一个极板带电量绝对值，U为电容器两板间的电势差。
（3）单位
国际单位制为法拉，符号为F，1F＝1C/V，1F=106uF=1012pF。
（4）物理意义
描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所增加的带电量。
（5）击穿电压
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度， 超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压叫作击穿电压。
（6）额定电压
是指电容器长时间正常工作时的最佳电压，电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低。
（7）概念剖析
电容的概念、定义式、单位、和物理意义
6．用比值法定义物理量是物理学中很重要的思想方法，下列哪个式子是用比值法定义的矢量表达式（ ）
A．电场强度 B．电势
C．加速度 D．电容
【答案】A
【详解】A．试探电荷所受的电场力F与试探电荷电荷量q的比值叫做电场强度E，F和E都是矢量，是比值法定义的矢量表达式，A正确；
BD．电势φ、电势能E、电荷量Q、电势差U都是标量，BD错误；
C．加速度，是加速度的决定式，不是比值定义法，C错误。
7．小明同学在“观察电容器的充、放电现象”实验中给一个固定电容器充电。下列描述电容器电荷量Q、电压U、电容C之间关系的图像中，正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【详解】ABC．由电容定义式
固定电容器的电容是确定的，与电荷量和电压无关。A正确，BC错误；
D．由
电荷量与电压成正比，D错误。
利用电容定义式计算两极板的电势差和电量
8．如图，在靠近地面（大地为导体）处有一个带正电Q的导体球，导体球的电势为φ0，取地面电势为零，则以下说法正确的是（ ）
A．导体球和大地间电场是匀强电场
B．导体球和大地构成电容器的电容C=
C．若导体球带电量变为2Q，则导体球与大地间电势差变为4φ0
D．若将导体球远离地面移动一段距离，导体球和大地的电容增大
【答案】B
【详解】A．越靠近导体球场强越大，所以导体球和大地间电场是非匀强电场。A错误；
B．导体球与大地都是导体并且彼此绝缘，所以能构成电容器，根据电容公式得
B正确；
C．改变电容器的带电量，电容不变。根据电容公式得
C错误；
D．根据平行板电容器的电容决定式
将导体球远离地面移动一段距离，导体球和大地的电容减小。D错误。
9．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应（ ）
A．给平行板电容器充电，补充电荷量 B．给平行板电容器放电，减小电荷量
C．使两金属板相互靠近些 D．使两金属板正对面积增大些
【答案】A
【详解】A．给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据
知电势差增大，根据
知电场强度增大，根据
则电场力增大，A正确；
B．让电容器放电，电量减小，电容不变，根据
知电势差减小，根据
知电场强度减小，根据
则电场力减小，B错误；
C．因为
所以电场强度
与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡，C错误；
D．使两金属板正对面积增大些，根据
电容增大，电量不变，则由
知电势差减小，根据
知电场强度减小，根据
则电场力减小，D错误。
故选A。
电容器的Q-U图像
10．电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】AB．充电过程中随着电容器电荷量的增加，充电电流越来越小，充满以后电流为零，故A正确，B错误；
CD．根据可知，电容器的电容大小不变，则图象是一条过原点的直线，故CD错误。
11．某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示，如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，电容器的电量减少了（ ）
A．0.02C B．0.08C C．0.16C D．0.20C
【答案】A
【详解】根据图像的斜率表示电容器的电容，有
则该电容器两端的电压从40V降低到36V，电量的减少量为
故A正确，BCD错误。
知识点3：平行板电容器
（1）定义
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。
（2）结构
由两个相互平行且彼此绝缘的金属板构成。
（3）带电特点
两板电荷等量异号，分布在相对两板的内侧，板间电场为匀强电场，场强大小为，场强方向为垂直板面。
（4）电容的决定式
①C＝，k为静电力常量，εr是一个常数，与电介质的性质有关，真空时εr＝1，其他电介质时εr＞1。称为电介质的相对介电常数。平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。
②决定因素为：介电常数，正对面积，两板间的距离。
（5）两式的比较
公式
C＝
C＝
公式特点
定义式
决定式
意义
对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领。
平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素。
联系
电容器容纳电荷的本领由来量度，由本身的结构（如平行板电容器的εr、S、d等因素）来决定。
（6）动态分析
思路：
类型：
Q不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化；根据E＝＝分析场强变化。即，，。
U不变分析思路：根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化；根据E＝分析场强的变化。根据UAB＝E·d分析某点电势变化。即，Q＝U·C＝，。
两个较巧：在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；在两极板带电量保持不变的情况下，可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，两极板间距离变化时，场强不变；两极板正对面积变化时，如下图中电场线变密，场强增大。
平行板电容器
12．一平行板电容器两板间距为0.1m，当两极板间的电压为20V时，两板间电场强度的大小为（ ）
A．0.005V/m B．2V/m C．20V/m D．200V/m
【答案】D
【详解】平行板电容器间为匀强电场，场强大小为
13．关于电容器及其电容，下列说法中正确的是（ ）
A．平行板电容器一板带电，另一板带电，则此电容器不带电
B．由公式可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
C．对一个电容器来说，电容器的电荷量与两板间的电势差成正比
D．如果一个电容器两板间没有电压，就不带电荷，也就没有电容
【答案】C
【详解】A．平行板电容器的带电量等于某一个极板带电量的绝对值，故A错误；
B．电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关，电量变化时，电容不变，故B错误；
C．根据可知电容器的带电荷量与两板间的电势差成正比，故C正确；
D．电容器的大小与电容器所带的电量和两端间的电势差无关，电压为0，所带的电量为0，但电容不为0，故D错误。
平行板电容器的决定式
14．如图所示，电容器的A极板带正电，B极板带负电且接地，现将B极板水平向左移动x，则电容器的电容C和P点的电势φ随位移x变化的图像，正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】C
【详解】AB．电容器的电容
其中为初始时极板的间距，当位移x增加时，电容非线性减小，故AB错误；
CD．P点的电势为
为初始时P点到B极板间的距离，当电容器的电荷量保持不变时，电容器内的电场强度不随板间距的改变而改变，所以φ随x线性增加，故C正确，D错误。
15．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）
A．电容变小 B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小
【答案】C
【详解】A．由平行板电容器电容的决定式可得，d减小，C增大，故A错误；
B．电容器所带电荷量Q不变，C增大，由可得，U变小，故B错误；
CD．由匀强电场的场强与电势差关系公式可得
E与d无关，E不变，故C正确，D错误。
电介质对电容器的影响
16．如图所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化。若电容器的电容变大，则物体位移可能的情况是（ ）
A．加速向右移动
B．匀速向右移动
C．减速向右移动
D．减速向左移动
【答案】D
【详解】根据电容的决定式，若电容器的电容变大，一定是插入的电介质多了导致增大，所以物体向左运动，减速向左移动或加速向左移动都可以。
17．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．A、B平行板电容器的电容减小
B．A、B两板间的电场强度增大
C．A、B两板上的电荷量变小
D．有电流从a向b流过灵敏电流计
【答案】D
【详解】A．根据平行板电容器的决定式
可知当产品厚度增大时，导致增大，电容器的电容C增大，A错误；
C．电压U不变，根据
可知，极板带电量Q增加，C错误；
D．电容增大，故电容器充电，电流从a向b流过灵敏电流计，D正确；
B．两板之间的电势差不变，板间距不变，两板间电场强度
不变，B错误。
平行板电容器的电场强度
18．无限大带电平面电场线的分布如图甲所示，平行板电容器周围电场线的分布如图乙所示。乙图中为一条平行于极板的直线，下列说法正确的是（ ）
A．电容器极板带电量越大，两板之间的电场越接近匀强电场
B．电容器极板面积越大，两板之间的电场越接近匀强电场
C．乙图中A、B两点的电势满足
D．乙图中A、B两点的电势相同
【答案】B
【详解】AB．面积越大，越趋于无限大平板，对于有限大平板而言，除了中心线上的点，其他点都无法做到完全对称，也就无法消除平行板方向的电场，也就是说有限大的平板不可能形成匀强电场，所以无论板间距离，带电量怎么变化都不可能越接近匀强电场，所以A错误；B正确；
CD．由于等势面总是与电场线垂直，则有等势面如图所示
由图像可知，乙图中A、B两点的电势不相同，有
所以CD错误；
19．如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板，两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，∠PMN＝θ。以下说法正确的是（ ）
A．电容器带电荷量为
B．两极板间匀强电场的电场强度大小为
C．M、P两点间的电势差为
D．若将带电荷量为＋q的电荷从M移到P，该电荷的电势能增加了
【答案】C
【详解】A．由电容的定义式
得电容器的带电量
故A错误；
B．两极板间匀强电场的电场强度大小
故B错误；
C．M、P两点间的电势差为
故C正确；
D．将带电量为+q的电荷从M移到P，电场力做功
电荷的电势能减小
故D错误。
平行板电容器中某一点的电势
20．在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势相同的（ ）
A．带电平行板电容器两极板间的a、b两点
B．离点电荷等距的a、b两点
C．达到静电平衡时导体内部的a、b两点
D．两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点
【答案】C
【详解】A．a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势，故A错误；
B．a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故B错误；
C．处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C正确；
D．根据电场线的分布情况可知a、b两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故a、b两点电势不等，故D错误。
21．如图所示，电容为C的平行板电容器的A、B两板分别带有+Q和-Q的电荷量，B板接地。带电量为+q的点电荷固定于两板之间的P点，P点到两板的距离相等，则该点电荷在P点具有的电势能为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】电容器两板电势差为
B板接地，电势为零。P点到两板的距离相等，则
该点电荷在P点具有的电势能为
改变极板间距、正对面积、填充物等判断电容的变化
22．图甲所示的是由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器。图乙是其原理图，传感器可以看成由两个电容、组成，当传感器有沿着箭头方向的加速度时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变。下列对这个传感器描述正确的是（ ）
A．匀速向上运动时，减小，增加
B．保持加速度恒定向上运动时，减小，增加
C．由静止突然加速向上运动时，减小，增加
D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，减小，增加
【答案】C
【详解】A．匀速向上运动时，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。A错误；
B．保持加速度恒定向上运动时，与加速度为零时相比，多晶硅悬臂梁的右侧虽发生弯曲形变，但此时多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，两个电容、不变。B错误；
C．由静止突然加速向上运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变小，由，减小，增加。C正确；
D．正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变小，多晶硅悬臂梁与底层多晶硅距离变大，增加， 减小。D错误。
23．某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小 B．极板间电场强度不变
C．极板间电压变大 D．静电计指针张角越小，风力越小
【答案】B
【详解】A．根据
在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误；
B．极板间电场强度
不变，故B正确；
C．极板间电压
变小，故C错误；
D．风力越小，d越大，极板间电压越大，静电计指针张角越大，故D错误。
电容器两极间电势差一定时，Q、E随电容器的变化
24．如图所示的电路，平行板电容器与二极管（该二极管可看做理想二极管，正向电阻很小，反向电阻无穷大）、开关、直流电源串联，电源负极接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于竖直平面电容器两极板间的P点处，恰好处于静止状态。保持开关闭合，下列说法正确的是（ ）
A．若上极板略微下移，带电油滴仍能保持静止状态
B．若下极板略微上移，则P点的电势保持不变
C．若上极板略微左移与下极板平行错开，则带电油滴仍能保持静止状态
D．若下极板略微右移与上极板平行错开，则带电油滴在P点的电势能会降低
【答案】D
【详解】A．上极板略微下移，d变小，U不变，根据可知E变大，电场力变大，油滴向上运动，选项A错误；
B．下极板略微上移，d变小，U不变，根据可知E变大，上极板与P的电势差大，上极板电势不变，P点的电势路低，选项B错误；
CD．不论是上极板路微左移，还是下极板略微右移，根据，S将减小，C变小，U不变，电容器要放电，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，实际为Q保持不变，C变小，U变大，电场强度E变大，电场力变大，油滴向上运动，P点到下极板的距离不变，E变大，P与下极板的电势差增大，下极板的电势恒为0，所以P点的电势升高，该油滴带负电，电势能降低，选项C错误，选项D正确。
25．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源E恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（ ）
A．在A板上移过程中，电阻R中有向右的电流
B．电容器的带电量将增大
C．带电油滴将沿竖直方向向上运动
D．M点电势将升高
【答案】A
【详解】AB．当A板向上平移一小段距离，电容器两极板的间距d增大，根据公式
d增大时，电容C减小，而电容器两极板的电压U不变，根据公式
可知，电容器所带电荷量减小，即电容器放电，所以电阻R中有向右的电流，故A正确，B错误；
C．根据公式
U不变，d增大，所以E减小，即油滴所受向上的电场力减小，油滴将向下运动，故C错误；
D．M点与下极板的距离不变，而E减小，所以M与下极板间的电势差减小，由于下极板接地，电势始终为零，所以M点的电势降低，故D错误。
电容器电荷量一定时，Q、E随电容器的变化
26．如图所示的电路，电介质板与被测量的物体A相连，当电介质向左或向右移动时，通过相关参量的变化可以将A定位。开始单刀双掷开关接1，然后将单刀双掷开关接2.则下列说法正确的是（ ）
A．开关接1时，x增大，平行板电容器的电荷量增大
B．开关接1时，x增大，电路中的电流沿顺时针方向
C．开关接2时，x减小，静电计的指针偏角减小
D．开关接2时，x减小，平行板间的电场强度不变
【答案】C
【详解】A．开关接1时，平行板间的电压不变，x增大，电介质常数减小，由公式
可知电容器的电容减小，又由
知平行板电容器的电荷量减小，A错误；
B．电容器放电，由电路图可知,电路中的电流沿逆时针方向， B错误；
C．开关接2时，电容器所带的电荷量保持不变，x减小，电容器的电容增大，由公式
可知两极板的电势差减小，则静电计的指针偏转角度减小，C正确；
D．由
可知平行板间的电场强度减小，D错误。
27．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一带电粒子从A点沿半圆ABC的直径方向始终以速度v水平射入电场，恰好经过半圆的最低点B，粒子重力不计．下列分析正确的（ ）
A．若仅将下板水平右移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧
B．若仅将下板水平右移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的右侧
C．若仅将下板竖直下移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧
D．若仅将下板竖直下移少许，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的右侧
【答案】A
【详解】AB．若仅将下板水平右移少许，根据
可知电容变小，根据
可知极板间电压变大，根据
可知极板间电场强度变大，则竖直方向的加速度变大，粒子在垂直极板方向运动的时间变短，粒子轨迹与半圆ABC的交点在B点的左侧，故A正确，B错误；
CD．若仅将下板下移少许，则平行板电容器间的极板距离d变大，由
联立可得
可知场强不变，受力情况不变，该粒子以相同的速度从原处射入电场，运动轨迹不变，则仍会经过B点，故CD错误。
电容器内部的电势随极板移动的变化
28．某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴从喷雾器大小的喷嘴喷出，落到平行板电容器两极板间，调节两极板间的电压U，恰使某个油滴悬浮在P点。现保持两极板间的电压U不变，已知油滴质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g，电容器的下极板接地。下列说法正确的是（ ）
A．油滴带负电，电荷量为
B．若只增大两极板间距d，该油滴将向上加速运动
C．若只将正极板下移一小段距离，油滴的电势能减小
D．若只将负极板下移一小段距离，P处的电势降低
【答案】C
【详解】A．根据图形可知，上极板带正电，下极板带负电，电场方向向下，由于油滴悬浮在P点平衡，可知电场力方向向上，电场力方向与电场方向相反，可知，油滴带负电，且有
解得
A错误；
B．极板间的电压U不变，根据
若只增大两极板间距d，则极板间电场强度减小，电场力小于重力，则该油滴将向下加速运动，B错误；
C．若只将正极板下移一小段距离，即极板间间距减小，根据上述可知，极板间电场强度增大，令P点到下极板间距为，油滴电荷量大小为q，P点与下极板电势差为
根据
若只将正极板下移一小段距离，极板之间的间距减小，电场强度增大，P点电势增大，由于油滴带负电，可知，此时油滴的电势能减小，C正确；
D．由于保持两极板间的电压U不变，电容器的下极板接地，即上极板电势大小为U，令上极板与P点的电势差为，上极板与P点的距离为，则有
则有
若只将负极板下移一小段距离，极板间间距增大，根据上述可知电场强度减小，可知，若只将负极板下移一小段距离，P处的电势升高，D错误。
29．如图所示，水平放置的两个平行的金属板A、B带等量的异种电荷，A极带负电荷，B板接地。若将A板向右平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势的变化情况是（ ）
A．E不变，变大 B．E增大，变大
C．E不变，不变 D．E增大，变小
【答案】D
【详解】根据
可得
由题可知，电容器所带电量Q不变，A板向右平移到虚线位置，则两极板正对面积S减小，因此电场强度E增大；该电场上极板带负电，P与下板间的距离不变，E增大，由
可知下极板与P点的电势差U增大，而下极板电势为零，所以P点的电势减小，所以D正确。
电容改变时电荷的移动
30．某种位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，在可移动介质P向右匀速移出的过程中（ ）
A．电容器的电容变大
B．电容器的电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的电势低
D．流过电阻R的电流方向从M到N
【答案】D
【详解】A．介质P向右匀速移出的过程中，介电常数减小，根据电容的决定式，分析可知电容变小，A错误；
B．电容器的电压不变，由分析可知其电荷量变小，B错误；
CD．电容器处于放电状态，由图可知，上极板带正电，则流过电阻R的电流方向从M到N，M点的电势比N点的电势高，C错误D正确。
31．计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时，电容器的（ ）
A．极板间的电压变大 B．电容变小
C．极板的电量变大 D．极板间的场强变小
【答案】C
【详解】A．因电容器与电源连接，则电势差不变，故A错误；
B．当按键被按下时，两极板间的距离减小，根据电容的决定式知电容增大，故B错误；
C．根据知，电荷量变大，故C正确；
D．依据，极板间距变小，因不变，则变大，故D错误。
电容器与验电器组合的动态分析
32．如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上，电容器下极板接地，静电计所带电量可忽略。闭合开关S，一带电油滴恰好静止于两板间的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，则下列说法正确的是（ ）
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．油滴仍将往上移动
【答案】C
【详解】A．根据平行板电容器电容决定式
可知d增大，则电容减小，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器电容减小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性，导致电容器电量不变，故根据
可知，U变大，所以静电计指针张角变大，故B错误；
C．因电容器电量不变，则当d增大时，根据
可知电场强度不变，由于P点与下极板的距离增大，可知P点与下极板的电势差变大，P点的电势增大；由受力平衡可知，带电油滴带负电，故带电油滴的电势能减小，故C正确；
D．因电场强度不变，则油滴所受电场力不变，油滴仍将保持静止，故D错误。
33．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。首先使电容器a板带正电、b板带负电。下列说法正确的是（ ）
A．实验中，只将电容器b板向左平移少许，静电计指针张角变大
B．实验中，只将电容器b板向上平移少许，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，保持极板不动，继续给电容器充电，发现静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】A
【详解】平行板电容器电容的定义式和决定式为
A．实验中，b板向左平移，则两极板间距d增大，C减小，而Q不变，所以U增大，静电计指针的张角变大，A正确；
B．实验中，只将电容器b板向上平移，则两极板正对面积S减小，C减小，而Q不变，所以U增大，静电计指针的张角变大，B错误；
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，则两极板间介电常数εr增大，C增大，而Q不变，所以U减小，静电计指针的张角变小，C错误；
D．电容与极板所带电量无关，实验中，继续给电容器充电，只增加极板带电量Q，C不变，则U增大，所以静电计指针的张角变大，D错误。
一、单选题
1．一电容器与电源相连充电，在（a）充电后仍与电源相连、（b）充电后与电源断开两种情况下，将电容器两极板间距缩小，则电容器中储存的电场能量将（ ）
A．都增加
B．都减小
C．（a）增加，（b）减小
D．（a）减少，（b）增大
【答案】C
【详解】电场能为
（a）充电后仍与电源相连，则电势差不变，电容器两极板间距缩小，根据
，
可知，电容增大，电荷量增大，则电场能增大。
（b）充电后与电源断开，则电荷量不变。同理，电容增大，电势差减小，则电场能减小。
2．如图所示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被测物体在左右方向发生微小的位移时，会带动电介质进出电容器两板之间，灵敏电流计的指针也会左右发生偏转。已知电流从流向时，电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是（ ）
A．当电流计的指针向左偏时，被测物体向右移动
B．当电流计的指针向左偏时，电容器的电压增大
C．当电流计的指针向右偏时，电容器的电容减小
D．当电流计的指针向右偏时，电容器的电量减小
【答案】A
【详解】AB．当电流计的指针向左偏时，说明电容器放电，由电容定义式可知，U不变，Q减小，C减小，由电容决定式可知，电容器极板间的电介质减少，被测物体向右移动，故A正确，B错误；
CD．当电流计的指针向右偏时，对电容器充电，由电容定义式可知，U不变，Q增大，C增大，故CD错误。
3．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平放置并与一电源相连，S闭合后，两极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．保持开关S闭合，若将B向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有从b到a的电流
B．保持开关S闭合，若将B向上平移一小段位移，则油滴向下运动，G表中有从a到b的电流
C．若将S断开，若将B向下平移一小段位移，两极板上的电势差将减小
D．若将S断开，紧贴B板内侧插入一块一定厚度的云母片，油滴将向上运动
【答案】A
【详解】A．保持开关K闭合，若将B向右平移一小段位移，根据电场强度
场强不变，则油滴仍然静止，根据
电容减小，由
Q=UC
电容器电量减小，G表中有从b到a的电流，故A正确；
B．保持开关K闭合，若将B向上平移一小段位移，根据电场强度
场强变大，则油滴向上运动，根据
电容增大，由
Q=UC
电容器电量增大，G表中有从a到b的电流，故B错误；
C．若将S断开，电容器电量不变，若将B向下平移一小段位移，根据
电容减小，由
Q=UC
两极板上的电势差将增大，故C错误；
D．若将S断开，电容器电量不变，紧贴B板内侧插入一块一定厚度的云母片，根据
电容增大，由
Q=UC
两极板间的电势差将减小，板间场强减小，油滴将向下运动，故D错误。
4．如图，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，油滴保持静止
B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向左
C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势降低
D．开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，带电油滴向下运动
【答案】B
【详解】A．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，可知电容器极板电压不变，根据
可知板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，油滴向下运动，故A错误；
B．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，可知电容器极板电压不变，根据
，
可知电容器电容减小，电容器所带电荷量减小，由于上极板带负电，则电流计中电流方向向左，故B正确；
C．保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，可知电容器极板电压不变，根据
可知板间电场强度减小，由于下极板B带正电，则有
可知P点的电势升高，故C错误；
D．开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，可知电容器电荷量保持不变，根据
可知板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，故D错误。
5．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在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表示试探电荷在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，则各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图中的（ ）
A．B．C． D．
【答案】C
【详解】A．设原来两极板间距为d，负极板右移时，由
可知，C与x的图像不是一次函数图像，故A错误；
B．由
E与板间距离x无关，故B错误；
C．因负极板接地，设P点开始与负极板间的距离是d'，则P点的电势
故C正确；
D．试探电荷在P点的电势能
所以W-x图像是一条倾斜的直线，故D错误。
二、多选题
6．如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合。电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动。下列叙述中正确的是（ ）
A．微粒带的是正电
B．微粒带的是负电
C．将电键K断开，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动
【答案】BD
【详解】AB．微粒受到的重力竖直向下，根据平衡条件可知微粒受到的电场力竖直向上，电容器中场强方向竖直向下，故可知微粒带负电，A错误，B正确；
C．将电键K断开，电容器带电量不变，根据公式
联立可得
故当电容器带电量不变时，把电容器两极板距离增大，场强大小不变，微粒仍然受力平衡，静止不动，C错误；
D．保持电键K闭合，电容器极板间电压不变，把电容器两极板距离增大，根据公式
可得场强变小，受到的电场力变小，故微粒所受合力竖直向下，将向下作加速运动，D正确。
7．如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，S闭合后，板间a处有一带电的小液滴，液滴处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．S闭合后，将B板稍向下移，则液滴将向下加速运动
B．S闭合后，将B板稍向上移，则液滴仍将保持静止
C．将开关S断开后，将B板稍向左平移，则液滴将向上加速运动
D．将开关S断开后，将B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止
【答案】AC
【详解】A．开关闭合后，A、B板间电势差不变，将B板稍向下移，由场强与电势差关系
场强变小，电场力变小，由于初始状态，带电的小液滴保持静止
电场力竖直向上，所以电场力变小后，液滴将向下加速运动，选项A正确；
B．开关闭合后，A、B板间电势差不变，将B板稍向上移，由场强与电势差关系
场强变大，电场力变大，由于初始状态，带电的小液滴保持静止
电场力竖直向上，所以电场力变大后，液滴将向上加速运动，选项B错误；
CD．充电后，将开关断开，电容器电荷量不变，由平行板电容器电容决定式和定义式
由场强与电势差关系
可得
将B板稍向右平移或者向左平移，正对面面积减小，场强变大，电场力变大，液滴将向上加速运动，选项C正确，D错误。
8．目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的人工监护方式，为减轻医务人员负担，有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测量装置示意图如图甲所示，测量电路如图乙所示，A、B间接入恒定电压，自动控制开关S置于1时电容器充电、置于2时电容器放电。电容器在S的作用下周期性充放电，系统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线，可自动判定输液管中是否有药液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中，电容器两端电压随时间的变化曲线如图丙所示，已知有药液时测量电路中的电容值更大，则（ ）
A．曲线1为有药液时的充电曲线
B．曲线2为有药液时的充电曲线
C．曲线1对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D．曲线2对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
【答案】BD
【详解】CD．设电容器两端电压为，则电路中电流为
画出图丙中两条曲线对应情况下电流随时间变化的图像如图所示
根据图像与横轴围成的面积表示电荷量，可以得到曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故C错误，D正确；
AB．根据充满电后电容器满足
曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故曲线2对应情况下的电容值较大，已知有药液时测量电路中的电容值更大，故曲线2为有药液时的充电曲线，故A错误，B正确。
9．如图所示，单刀双掷开关S原来跟“2”相接。从t=0开始，开关改接“1”，一段时间后，把开关改接“2”，则流过电路中P点的电流I和电容器两极板的电势差随时间变化的图像可能正确的有（ ）
A．B．C． D．
【答案】BC
【详解】AB．从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于电容器带电量越来越多，充电电流越来越小，最后减小到0，把开关改接“2”后，电容器通过电阻R放电，随电容器带电量越来越小，电流也会越来越小，最后电流减小到零，放电过程中电流的方向与充电过程中相反，故B正确，A错误；
CD．从t＝0开始，开关接“1”电容器开始充电，由于充电电流越来越小，电容器两板间的电压增加的越来越慢，把开关改接“2”后电容器通过R放电，由于放电电流越来越小，电容器两板间的电压减小的越来越慢，但整个过程中始终为正值，故C正确，D错误。
10．一个平行板电容器接在恒压电源两端，如图所示。将一块电介质插入电容器中，在此过程中（ ）
A．电源做正功
B．电荷的定向移动为逆时针
C．电容器两板间的电场能增加
D．电容器对电介质做负功
【答案】AC
【详解】A．电容C插入电介质后增大，电容器处于充电状态，电源做正功，A正确；
B．充电电流是逆时针，故电荷（带负电的电子）移动为顺时针，B错误；
C．电容器两板间的电场能就是电容的能量，电场能增加，C正确；
D．电容器极板上的电荷和电介质上的感应电荷是异号的，因此相互吸引，电容器对电介质做正功，D错误。
相关资料
更多
