江苏省昆山震川高级中学高三物理 电容与电容器复习学案

34 带点粒子在匀强电场中运动 35 电容 电容器 36 示波管 Ⅱ[ 只限于带点粒子进入电场是速度平行或垂直的情况 Ⅰ Ⅰ 典例剖析

例1 如图1所示为一只 “极距变化型电容式传感器”的部分 构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容 C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间 距离d的变化情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化 规律的图象是 ( )

跟踪训练1 根据电容器电容的定义式C＝，可知

QU

( )

A．电容器所带的电荷量Q越多，它的电容就越大，C与Q成正比 B．电容器不带电时，其电容为零

C．电容器两极板之间的电压U越高，它的电容就越小，C与U成反比 D．以上说法均不对

例2 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2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的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是 ( )

跟踪训练2 如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上．若两极板所带电荷量Q恒定，极板

1

两端电压U将随待测物体的左右移动而变化，若U随时间t的变化关系为U＝at＋b(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、丁中反映极板间场强大小E和物体位移x随时间t变化的图线是(设t＝0时物体位移为零) ( )

A．①和③ B．②和④ C．②和③ D．①和④

课时规范训练

(限时：60分钟)

一、单项选择题

1．如图1所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的( )

A．两板间的距离 C．两板间的电介质

图1

B．两板间的电压 D．两板的正对面积

2．(2011·天津理综·5)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差

1

为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，

2

这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是 ( ) A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1

3．如图2所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则 ( )

A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大 B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大 C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小 D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小

4．如图3所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 ( ) A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低

C．带电油滴的电势能将减少

D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

2

5．(2010·安徽理综·18)如图4所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬 于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是 ( ) A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大 B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小 C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大 D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小

6．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是 ( )

A．断开开关S后，将A、B分开些

B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些 C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些

D．保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右移动

7．(2010·重庆·18)某电容式话筒的原理示意图如图6所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中 ( )

A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变

C．M点的电势比N点的电势低 D．M点的电势比N点的电势高

二、多项选择题

8．下列关于电容器的说法中正确的是 ( ) A．电容器是储存电荷和电能的器件

B．互相绝缘、相互靠近的两个导体构成电容器的电极，电容跟这两个导体是否带电无

关

C．电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量

D．电容器的充电过程是将其他形式的能转化为电场能的过程，电容器的放电过程是将

电场能转化为其他形式的能

9．如图7所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两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．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流

B．若将A向左平移一小段距离，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流

C．若将A向上平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流 D．若将A向下平移一小段距离，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流

10．如图8所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是 ( )

3

A．断开开关，将两板间的距离拉大一些 B．断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些 C．保持开关闭合，将两板间的距离减小一些

D．保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度

三、非选择题

11.如图9所示，水平放置的两平行金属板A、B接在U＝4 000 V的直流电源上，两极板间距离为2 cm，A极板接地，电场中a点距B极板1 cm，b点和c点均距A极板0.5 cm，求： (1)a点的电场强度； (2)a、c之间的电势差； (3)电子在b点的电势能；

(4)电子从a点运动到c点，电场力做的功．

12．如图10所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为＋q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d＝2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零．试求： (1)两极板间匀强电场的电场强度； (2)两球运动过程中的最大速度．

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