2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題1.7 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析學(xué)案.doc

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專題1.7 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 1. 2．分析思路 3. 解決電容器問(wèn)題的兩個(gè)常用技巧 (1) 電荷量保持不變的情況下，由E＝＝＝知，電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距離無(wú)關(guān)。 (2) 對(duì)兩極板帶電荷量保持不變的情況，還可以認(rèn)為一定量的電荷對(duì)應(yīng)著一定數(shù)目的電場(chǎng)線，如圖甲所示；當(dāng)兩極板間距離變化時(shí)，如圖乙中電場(chǎng)線疏密不變，場(chǎng)強(qiáng)不變；當(dāng)兩極板正對(duì)面積變化時(shí)，如圖丙中電場(chǎng)線變密，場(chǎng)強(qiáng)增大。 【典例1】電源、開關(guān)、平行板電容器連成如所示電路．閉合開關(guān)S，電源對(duì)電容器充電后，電容器帶電量為Q，板間電壓為U，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0.則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若將A板下移少許，Q增大；U減??；E0不變 B．若將A板下移少許，Q不變；U減??；E0減小 C．若斷開開關(guān)，將A板下移少許，Q增大；U不變；E0增大 D．若斷開開關(guān)，將A板下移少許，Q不變；U減小；E0不變 【答案】D　 【典例2】傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖是一種測(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)和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么(　　) A．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小 B．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大 C．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化 【答案】BC 【解析】當(dāng)壓力向上時(shí)，膜片電極將向上彎曲，使電容器兩個(gè)極之間距離減小，電容增大，故A錯(cuò)誤，B正確．當(dāng)壓力F發(fā)生變化時(shí)，電容器的電容發(fā)生變化，電容器會(huì)不斷的充放電，所以電流計(jì)有示數(shù)，當(dāng)壓力不變時(shí)，因?yàn)殡妷汉愣?，電容器帶電量不?huì)發(fā)生變化，電流計(jì)無(wú)示數(shù)，故C正確，D錯(cuò)誤． 【典例3】如下圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是（ ） A． 斷開S后，使B板向右平移一些 B． 斷開S后，使A、B兩板錯(cuò)開一些 C． 保持S閉合，使A、B兩板靠近一些 D． 保持S閉合，使A、B兩板正對(duì)面積減小一些 【答案】AB 【跟蹤訓(xùn)練】 1. 如下圖是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過(guò)程中(　　) A．電阻R中沒有電流 B．電容器的電容變小 C．電阻R中有從a流向b的電流 D．電阻R中有從b流向a的電流 【答案】BC 【解析】平行板電容器的電容和帶電荷量分別為C＝，Q＝CU.當(dāng)兩板間距離d增大時(shí)，電容C減小，極板的帶電荷量Q也減小，由于原來(lái)電容器的上板A帶正電，下板B帶負(fù)電，帶電荷量減小，B板的電子在電源的作用下將輸送到A板中和部分正電荷，所以電阻R中會(huì)有從a流向b的電流． 2．如圖所示，平行板電容器與電源相接，充電后切斷電源，然后將電介質(zhì)插入電容器極板間，則兩板間的電勢(shì)差U及板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況為(　　) A．U變大，E變大 B．U變小，E變小 C．U不變，E不變 D．U變小，E不變 【答案】B 【解析】當(dāng)平行板電容器充電后切斷電源，極板所帶電荷量Q保持不變，插入電介質(zhì)后，電容器的電容C變大，則U＝將變小，而由E＝可知，板間場(chǎng)強(qiáng)E也將變小。選項(xiàng)B正確。 3．如圖所示為“研究影響平行板電容器電容的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A板與靜電計(jì)的指針帶的是異種電荷 B．甲圖中將B板上移，靜電計(jì)的指針偏角增大 C．乙圖中將B板左移，靜電計(jì)的指針偏角不變 D．丙圖中將電介質(zhì)插入兩板之間，靜電計(jì)的指針偏角減小 【答案】BD　 4. 平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地。兩板間有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、φ表示P點(diǎn)的電勢(shì)，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離l0的過(guò)程中，下列關(guān)于各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像中正確的是 (　　) 【答案】C　 高考+模擬綜合提升訓(xùn)練 1.　(2016天津高考)如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則 ( ) A．θ增大，E增大　　　　　 B．θ增大，Ep不變 C．θ減小，Ep增大 D．θ減小，E不變 【答案】D 【解析】由題意可知平行板電容器的帶電荷量Q不變，當(dāng)下極板不動(dòng)，上極板向下移動(dòng)一小段距離時(shí)，兩極板間距d減小，則電容C變大，由U＝可知U變小，則靜電計(jì)指針的偏角θ減小。又因?yàn)閮砂彘g電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝＝，Q、S不變，則E不變。因?yàn)镋不變，則點(diǎn)電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到下極板(電勢(shì)為零)電場(chǎng)力做功不變，電勢(shì)能的變化相同，則點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能Ep不變，故只有選項(xiàng)D正確。 2．（2019屆山西省部分學(xué)校高三8月摸底調(diào)研） 一平行板電容器接在恒壓直流電源上，若將兩極板間距離增大，則電容器 A． 電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大 B． 電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小 C． 電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小 D． 電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大 【答案】C 3．（2018—2019焦作市沁陽(yáng)一中高二上月考試題） 如圖所示是測(cè)定液面高度的電容式傳感器示意圖, 為電源, 為靈敏電流計(jì), 為固定的導(dǎo)體芯, 為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì), 為導(dǎo)電液體。已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為:電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì),指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn),則( ) A． 導(dǎo)體芯所帶電荷量在增加,液體的深度在增大 B． 導(dǎo)體芯所帶電荷量在減小,液體的深度在增大 C． 導(dǎo)體芯所帶電荷量在增加,液體的深度在減小 D． 導(dǎo)體芯所帶電荷量在減小,液體的深度在減小 【答案】D 【解析】電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明流過(guò)電流計(jì)G的電流由左→右，則導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，電容兩端間的電勢(shì)差不變，由Q=CU可知，芯A與液體形成的電容器的電容減小，根據(jù)C=，知正對(duì)面積減小，則液體的深度h在減小，故D正確。ABC錯(cuò)誤。故選D。 4．（2017-2018河北省石家莊市行唐縣三中高二上12月月考） 如圖所示的電路中A、B是兩塊平行金屬板，P是金屬板間的一個(gè)點(diǎn).先將開關(guān)S閉合給兩金屬板充電，然后再將開關(guān)斷開.保持開關(guān)斷開，B板不動(dòng)，將A板移動(dòng)到圖中虛線所示的位置.用U1表示兩金屬板間的電勢(shì)差，用U2表示P點(diǎn)與B板間的電勢(shì)差.則（ ） A． U1減小，U2減小 B． U1減小，U2不變 C． U1減小，U2增大 D． U1不變，U2不變 【答案】B 5（2018廣州市嶺南中學(xué)高三下期中考試試題） 如圖所示電路中，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，P為其中的一個(gè)定點(diǎn)。將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后將A板向上平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是 A． 電容器的電容增加 B． 在A板上移過(guò)程中，電阻R中有向上的電流 C． A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D． P點(diǎn)電勢(shì)降低 【答案】BD 【解析】根據(jù)C=，當(dāng)A板向上平移一小段距離，間距d增大，其它條件不變，則導(dǎo)致電容變小，故A錯(cuò)誤；在A板上移過(guò)程中，導(dǎo)致電容減小，由于極板電壓不變，那么電量減小，因此電容器處于放電狀態(tài)，電阻R中有向上的電流，故B正確；根據(jù)E=U/d可知間距d增大，E減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 因場(chǎng)強(qiáng)變小，導(dǎo)致P點(diǎn)與B板的電勢(shì)差減小，因B板接地，電勢(shì)為零，即P點(diǎn)電勢(shì)降低，故D正確；故選BD。 6（2018廣東省惠州市博羅縣博羅中學(xué)電場(chǎng)單元檢測(cè)） 平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn)，如圖，以Q表示電容器極板電荷量，以U表示電容器極板間的電壓，E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，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)，而將正極板移至圖中虛線所示的位置，則（ ） A． Q不變 B． E變大 C． U變小 D． Ep不變 【答案】ACD 7（2018江蘇省南通市通州區(qū)聯(lián)考高一下期末考試） 如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計(jì)相接，極板M接地．用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開一定角度，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器所帶電量Q不變，下面操作將使靜電計(jì)指針張角變大的是 A． 將M板向下平移 B． 將M板水平向左平移 C． 在MN之間插入云母板 D． 在MN之間插入金屬板，且不和M、N接觸 【答案】AB