高考物理模型专练与解析模型22电容器的动态分析（教师版含解析）.docx

22电容器的动态分析

如图所示，平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部，闭合电键k，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下述说法正确的是()

A．电键k断开，A板向B板靠近，则θ增大

B．电键k断开，A板向上移动，则θ增大

C．保持电键k闭合，A板向B板靠近，则θ变小

D．保持电键k闭合，A板向上移动，则θ变小

【答案】B

【详解】

A．若断开K，电容器带电量保持不变，由和以及可得

由于Q、S不变，A板向B板靠近，虽然d变小，但电场强度不变，故电场力不变，则不变，故A错误；

B．若断开K，由得，Q不变，A板向上移动，S变小，E变大，则变大，故B正确；

C．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据可知，当将A板向B板靠近时，d变小，电场强度增大，则电场力增大，将增大，故C错误；

D．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据可知，A板向上移动，d不变，电场强度不变，则电场力不变，将不变，故D错误。

故选B。

2．如图所示，电容器与一稳定的电源连接后，保持两极板间距不变而将极板相互错开一些，关于极板错开前后，下列判断中正确的是()

A．电容器的电容增大 B．电容器两极板的电场强度变大

C．电容器两极板间的电势差不变 D．电容器储存的电荷量不变

【答案】C

【详解】

A、根据电容器的决定式

可知保持两板间距不变，相互错开，极板正对面积减小，电容减小，故A错误；

BC、合上开关S后，电容器与电源保持相连，板间的电势差仍等于电源电动势，保持不变。由于板间距d不变，根据

可知板间的电场强度不变，B错误，C正确；

D、因电容减小，电压不变，则由

Q＝UC

可知，电容器储存的电荷量减小，D错误。

故选C。

3．如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若()

A．保持S不变，增大d，则θ不变

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变大

D．保持d不变，减小S，则θ不变

【答案】C

【详解】

由电容公式

解得

AB.极板所带电荷量不变，保持S不变，增大d，U增大，则θ增大，AB错误；

CD.极板所带电荷量不变，保持d不变，减小S，U增大，则θ变大，C正确，D错误。

故选C。

4．如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接,G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计,闭合开关S后,下列说法正确的是(?)

A．若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大

B．若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持不变

C．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电量将增加

D．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流

【答案】C

【分析】

闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变．将开关S断开，电容器放电，知电量的变化．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，分析电容的变化，判断电量的变化，分析电路中电流的方向．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电压增大．

【详解】

A、B项：闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变，若只在两板间插入电介质，电容器的电容将增大．故A、B错误；

C项：若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器极板间电压增大，则电容器所带电荷增多，故C正确；

D项：若只将电容器下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电压不变，则电容器所带电量减小，电容器放电．由于上极板带正电，所以此过程电流计中有从b到a方向的电流，故D错误．

故应选：C．

【点睛】

本题电容器动态变化分析问题，关键是确定电容器的电压．电路稳定时，电容器所带电路无电流，只有在充电或放电过程中电容器所在电路有电流．

5．如图，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为q。静电力常量为k，下列说法正确的是()

A．油滴带正电

B．油滴受到的电场力大小为

C．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动

D．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小

【答案】D

【详解】

A．根据受力分析知，油滴受重力和电场力，因为油滴受力平衡，因此可判断油滴带负电，所受电场力竖直向上，故A错误；

B．因为油滴处于匀强电场中，因此只能用匀强电场公式，根据平行板电容器公式可得

可得

故B错误；

C．电场力

可知电场力与两极板距离d无关，若仅将上极板平移到图中虚线位置，所受电场力不变，因此油滴仍静止不动，故C错误。

D．平行板电容器电荷量不变，根据公式

因此将上极板平移到图中虚线位置，