高考物理一轮复习 专题7-8 电容器千题精练.doc

1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 7-87-8 电容器千题精练电容器千题精练一选择题1.（2018 徐州期中）如图所示，电容器由平行金属板 M、N 和电介质 D 构成。电容器通过开关 S 及电阻及与电源 E 相连接。则A. M 上移电容器的电容变大B. 将 D 从电容器抽出，电容变小C. 断开开关 S，M 上移，MN 间电压将增大D. 闭合开关 S，M 上移，流过电阻及的电流方向从 B 到 A【题型分析】电容器动态变化是高考命题热点，此题以平行板电容器为情景，将极板之间距离变化，电介质变化，电压不变、电量不变融合为一题，能力要求较高。【参考答案】BC2.人教版选修 31·P32·T1 改编(多选)如图 2 所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差 U，电容器已带电，则下列判断正确的是( )2 / 12图 2A.增大两极板间的距离，指针张角变大B.将 A 板稍微上移，静电计指针张角变大C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D.若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小【参考答案】ABD3.(2016·全国卷，14)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器( )A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【参考答案】D【名师解析】由 C可知，当云母介质移出时，r 变小，电容器的电容 C 变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故 U 不变，根据 QCU 可知，当 C 减小时，Q 减小。再由 E，由于 U 与 d 都不变，故电场强度 E 不变，选项 D 正确。4. (多选) 一平行板电容器两极板之间充满云母介质，充满电后将电源断开，当把云母介质从电容器中快速抽出后，下列说法正确的是( )3 / 12A.电容器的电容增大 B.极板间的电势差增大C.极板上的电荷量变大 D.极板间电场强度变大【参考答案】BD5.若水平放置平行板电容器内部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中，接在恒压直流电源上。上极板保持不动，同时下极板接地，当将上极板向右移动一小段距离时，则下列说法正确的是( )A.电容器所带电荷量保持不变B.极板间的电场强度保持不变C.粒子所在初位置的电势能保持不变D.粒子将加速向下运动【参考答案】BC【名师解析】由 C可知，当将上极板右移一段距离时，S 减小，电容器的电容减小，由 C得 QCU，电压 U 不变，C 减小，故电容器所带电荷量减少，选项A 错误；U 和 d 不变，由 E可知，极板间的电场强度保持不变，选项 B 正确；由于极板间的电场强度不变，粒子所在初位置到下极板间的距离不变，故该点到零电势点的电势差不变，即该点的电势不变，粒子的电势能不变，选项 C 正确；由于粒子的受力情况不变，故粒子仍然保持静止状态，选项 D 错误。6.(多选)如图 3 所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间，现将 B 极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变。则在 B 极板移动的过程中( )图 34 / 12A.油滴将向下做匀加速运动B.电流计中电流由 b 流向 aC.油滴运动的加速度逐渐变大D.极板带的电荷量减少【参考答案】CD7.如图 4 所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距 l。在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q(q0)的粒子；在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为q 的粒子。在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l 的平面。若两粒子间相互作用力可忽略。不计重力，则 Mm 为( )图 4A.32 B.21C. 52 D.31【参考答案】A【名师解析】设电场强度为 E，两粒子的运动时间相同，对 M 有：aM，lt2；对 m 有：am，lt2，联立解得，A 正确。8.(多选)如图 5 所示，带电小球自 O 点由静止释放，经 C 孔进入两水平位置的平行金属板之间，由于电场的作用，刚好下落到 D 孔时速度减为零。对于小球从 C 到 D 的运动过程，已知从 C 运动到 CD 中点位置用时 t1，从 C 运动到速度等于 C 点速度一半的位置用时 t2，下列说法正确的是( )图 55 / 12A.小球带负电B.t1t2D.将 B 板向上平移少许后小球可能从 D 孔落下【参考答案】AB9.如图 9 所示，D 是一只二极管，AB 是平行板电容器，在电容器两极板间有一带电微粒 P 处于静止状态，当两极板 A 和 B 间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行)，带电微粒 P 的运动情况是( )图 9A.向下运动 B.向上运动C.仍静止不动 D.不能确定【参考答案】C10.(2017·宁波二模)如图所示，a、b 为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关 S 后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是( )A使 a、b 板的距离增大一些B使 a、b 板的正对面积减小一些C断开 S，使 a、b 板的距离增大一些D断开 S，使 a、b 板的正对面积增大一些【参考答案】C【名师解析】开关 S 闭合，电容器两端的电势差不变，则静电计指针的张角不变，故 A、B 错误；断开 S，电容器所带的电量不变，a、b 板的距离增大，则电容减小，根据 U知，电势差增大，则指针张角增大，故 C 正确；断开 S，电容6 / 12器所带的电量不变，a、b 板的正对面积增大，电容增大，根据 U知，电势差减小，则指针张角减小，故 D 错误。11(2017·衡水调研)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、 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，则下列关于各物理量与负极板移动距离 x 的关系图像中正确的是( )【参考答案】.C12. (2018·山西四校联考)一平行板电容器两板之间的距离 d 和两板正对面积S 都可以调节，电容器充电后与电源断开，以 U 表示电容器两极板间电压，E 表示两极板间的电场强度，则( )A当 S 减小、d 增大时，U 增大、E 增大B当 S 增大、d 不变时，U 减小、E 不变C当 d 减小、S 减小时，U 增大，E 增大D当 d 增大、S 不变时，U 增大、E 减小【参考答案】A 【名师解析】电容器充电后与电源断开，可知电容器的电荷量 Q 不变，由 C知，当 S 减小、d 增大时，C 减小，由 QCU 知 U增大，由 E知 E 增大，A 正确；同理当 S 增大、d 不变时，C 增大，U 减小，E 减小，B 错误；当 d 减小、S减小时，无法确定 C、U、E 的变化情况，C 错误；当 d 增大、S 不变时，C 减小，U 增大，E 不变，D 错误。13.13. （20172017 海南高考）如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的海南高考）如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的7 / 12正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态。现保正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态。现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动。关于小球所受的电场力大小持右极板不动，将左极板向左缓慢移动。关于小球所受的电场力大小 F F 和绳子和绳子的拉力大小的拉力大小 T T，下列判断正确的是，下列判断正确的是AF 逐渐减小，T 逐渐减小BF 逐渐增大，T 逐渐减小CF 逐渐减小，T 逐渐增大DF 逐渐增大，T 逐渐增大【参考答案】A14.14. 【2017·【2017·江苏卷江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、 、中央各有一、中央各有一小孔，小孔分别位于、小孔，小孔分别位于、 、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子平移到点，则由点静止释放的电子A BC OMPOPCP'O（A）运动到点返回P（B）运动到和点之间返回PP'（C）运动到点返回P'（D）穿过点P'【参考答案】A【名师解析】设 A、B 两金属薄板之间的电势差为 U1，B、C 两金属薄板之间的电势差为 U2，金属薄板之间的间距为 d，电场强度为 E，第一次由点静止释放的电子恰好能运动到点，根据动能定理，qU1-qU2=0，qU2=qEd，将 C 板向右平移到 P点，BC 之间的电场强度不变，电势差增大，所以电子还是运动到 P 点速度减小为零然后返回，选项 A 正确 BCD 错误。OP8 / 1215(2016·山西四校联考)一平行板电容器两板之间的距离 d 和两板正对面积S 都可以调节，电容器充电后与电源断开，以 U 表示电容器两极板间电压，E 表示两极板间的电场强度，则( )A当 S 减小、d 增大时，U 增大、E 增大B当 S 增大、d 不变时，U 减小、E 不变C当 d 减小、S 减小时，U 增大，E 增大D当 d 增大、S 不变时，U 增大、E 减小【参考答案】A 16(2016·湖北黄冈重点中学高三月考)如图所示，平行板电容器两板间有一带电小球(可视为质点)，当电容器的电荷量为 Q1(A 板带正电)时，小球恰好静止在 P 点，当电容器的电荷量突增到 Q2 时，带电小球开始向上运动，经时间t，使 A 板带负电，B 板带正电，电荷量仍为 Q2，则再经时间 t 带电小球刚好回到 P 点，不计一切阻力，小球运动中没与极板相碰，则( )AQ22Q1 BQ23Q1 CQ24Q1 DQ25Q1【参考答案】A 【名师解析】因小球静止，所以有 mgq，只改变电容器两极板的电荷量时有ma1qmg，再改变电容器两极板的电性有 ma2qmg，而两段相等时间内位移满足a1t2(a1t·ta2t2)，联立得 U22U1，又因 QCU，所以 Q22Q1，A 正确。9 / 1217(2016·云南名校高三月考)平行板电容器的两板 A、B 接于电池两极，一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为 ，如图所示，那么( )A保持开关 S 闭合，将 A 板稍向 B 板靠近，则 增大B保持开关 S 闭合，将 A 板稍向上移，则 减小C开关 S 断开，将 A 板稍向 B 板靠近，则 不变D开关 S 断开，将 A 板稍向上移，则 减小【参考答案】AC18(2016·福建福州高三联考)如图所示，两平行金属板竖直放置且 B 板接地，其间有用绝缘细线悬挂的带电小球，当给两金属板充电 Q 后，悬线与竖直方向夹角为 ，因电离作用，两金属板的电荷量缓慢减小(小球电荷量假设不变)，以致悬线与竖直方向间的夹角逐渐减小，则在夹角减少到的过程中，下列说法正确的是( )A细线拉力逐渐增大B细线拉力大小不变C电容器两极板减小的电荷量为Q 2D电容器两极板减小的电荷量为2Q 3【参考答案】D 19.(福建省××市 2016 届高三第二次质量检查理科综合试题) 如图所示，平行板电容器两极板水平放置，电容为 C，开始时开关闭合，电容器与一直流电源相10 / 12连，极板间电压为 U，两极板间距为 d，电容器储存的能量。一电荷量为-q 的带电油滴，以初动能 Ek0 从平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长） ，带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则2 21CUE A保持开关闭合，仅将上极板下移，带电油滴仍能沿水平线运动4dB保持开关闭合，仅将上极板下移，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为4d 120qUEkC断开开关，仅将上极板上移，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为4d 60qUEkD断开开关，仅将上极板上移，若不考虑电容器极板的重力势能变化，外力对极板做功至少为4d2 81CU【参考答案】BD场强不变，即电场力不变，故粒子仍沿直线运动，故选项 C 错误；断开开关，仅将上极板上移，则两板之间距离为，则， ，则整理可以得到：，根据和，整理可以得到：，则上移之后电容器储存的能量为：，所以增加的能量为：，故外力对极板做功至少为，故选项 D 正确。4d5 4d4SCkd ' 544SkdC'4 5CCQCU' 'QCU'5 4UU''22'15 28CCUUE222'511 828EECCCUUUE21 8CU考点： 电容器、带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题考查了带电微粒在复合场中的运动，得出合力的方向以及极板间距离变化后电场力和重力的关系是解决本题的关键。20.（贵州省××市第一中学 2016 届高三预测密卷（新课标 II 卷）理科综合物11 / 12理试题）如图所示，A、B 为平行板电容器的金属板，G 为静电计开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度下列操作可使指针张开角度增大一些的是（ ）A保持开关 S 闭合，将 R 上的滑片向右移动B断开开关 S 后，将 A、B 两极板分开一些C断开开关 S 后，将 A、B 两极板的正对面积减小一些D保持开关 S 闭合，将 A、B 两极板分开一些【参考答案】BC考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变；静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势。二计算题1(2016·安徽八校高三联考)(20 分)一束电子流在经 U05 000 V 的加速电场由静止加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。若两板间距 d1×103 m，板长 L5×103 m，求：(1)电子离开加速电场时的速度大小；(结果用字母 e、U0、m 表示)12 / 12(2)若要使电子刚好从平行板间边缘飞出，求两个极板上的电压。(结果保留两位有效数字)【名师解析】(1)在加速电场中，根据动能定理得，eU0mv0，解得 v0。答案 (1) (2)4.0×102 V