2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第24讲电容器带电粒子在电场中的运动考点1平行板电容器的动态分析

这是一份2025高考物理一轮考点突破训练第9章静电场第24讲电容器带电粒子在电场中的运动考点1平行板电容器的动态分析，共3页。试卷主要包含了对公式C＝eq \f的理解，电容器两类问题的比较等内容，欢迎下载使用。

1．对公式C＝eq \f(Q,U)的理解
电容C＝eq \f(Q,U)，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．电容器两类问题的比较
3.运用电容的定义式和决定式分析电容器相关物理量变化的思路
(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C＝eq \f(εrS,4πkd)分析平行板电容器电容的变化。
(3)用定义式C＝eq \f(Q,U)分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
(4)用E＝eq \f(U,d)分析电容器两极板间电场强度的变化。
(5)用E＝eq \f(4πkQ,εrS)分析电容器两极板间电场强度的变化。
►考向1 电容器动态分析的两种情况
(多选)(2024·河南高三阶段练习)如图所示，水平正对的金属板A、B与干电池连接，B板接地，静电计的电荷量、导线以及电池的内阻均不计。开关S闭合，一带负电的油滴静止于两板间的P点。下列说法正确的是( BC )
A．若仅将A板上移一些，则静电计指针的张角减小
B．若仅将B板下移一些，则油滴向下运动
C．若断开S，且仅将B板下移一些，则油滴的电势能减小
D．若断开S，且仅在A、P间插入玻璃板，则油滴向上运动
[解析] 金属板A、B与干电池连接，两板间电势差不变，A板上移，静电计指针的张角不变，故A错误；根据E＝eq \f(U,d)，若仅将B板下移一些，板间电场强度减小，竖直向上的电场力减小，而重力不变，则油滴受合外力向下，将向下运动，故B正确；若断开S，极板电荷量不变，根据C＝eq \f(εrS,4πkd)，Q＝CU，E＝eq \f(U,d)，可得E＝eq \f(4πkQ,εrS)，仅将B板下移一些，板间电场强度不变，P点与零电势B板间电势差U′＝Ed′增大，则P点电势增大，带负电的油滴在P点的电势能减小，故C正确；若断开S，且仅在A、P间插入玻璃板，则介电常数增大，由E＝eq \f(4πkQ,εrS)可知，电场强度减小，则竖直向上的电场力减小，而重力不变，则油滴受合外力向下，将向下运动，故D错误。
►考向2 电容器中的平衡问题
如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R为滑动变阻器，用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部。闭合开关S，给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是( D )
A．保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则θ减小
B．保持S闭合，将M板向N板靠近，则θ不变
C．断开S，在靠近M板内侧插入一定厚度的陶瓷片，则θ增大
D．断开S，将N板向上移动少许，则θ增大
[解析] 小球平衡时，由平衡条件知qE＝mgtan θ，保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，保持不变，将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则θ不会变，A项错误；保持S闭合，电容器两极板间的电势差等于电源的电动势，保持不变，根据公式E＝eq \f(U,d)可知，将M板向N板靠近时，电场强度变大，电场力变大，故θ增大，B项错误；断开S，电容器带电荷量不变，根据电容的定义式C＝eq \f(Q,U)，平行板电容器的电容公式C＝eq \f(εrS,4kπd)，电压与电场强度公式U＝Ed，可得E＝eq \f(4kπQ,εrS)，在靠近M板内侧插入一定厚度的陶瓷片，则εr变大，电场强度减小，故θ减小，C项错误；断开S，电容器带电荷量不变，据E＝eq \f(4kπQ,εrS)，将N板向上移动少许，S减小，电场强度增大，电场力增大，则θ增大，D项正确。故选D项。

对于电容器中的平衡问题，主要分析电容器的变化对物体平衡的影响，一般思路是d、S、εr变化―→C变化―→U变化―→E变化―→电场力F＝Eq变化eq \(――→,\s\up7(影响))平衡，显然，场强E是联系电容器与物体平衡的桥梁，是解题的核心。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