2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 靜電場(chǎng) 第55講 電容器問(wèn)題加練半小時(shí) 教科版

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1、 第55講 電容器問(wèn)題 [方法點(diǎn)撥]　(1)兩類(lèi)動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析要抓住C＝、C＝和E＝三個(gè)基本關(guān)系．(2)板間粒子的運(yùn)動(dòng)常用動(dòng)力學(xué)方法或動(dòng)能定理分析． 1．(2017·湖南邵陽(yáng)第二次大聯(lián)考)根據(jù)大量科學(xué)測(cè)試可知，地球本身就是一個(gè)電容器．通常大地帶有50萬(wàn)庫(kù)侖左右的負(fù)電荷，而地球上空存在一個(gè)帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個(gè)已充電的電容器，它們之間的電壓為300kV左右．地球的電容約為(　　) A．0.17F B．1.7F C．17F D．170F 2．(2018·湖北黃岡模擬)如圖1所示是定性研究影響平行板電容器電容大小因素的裝置，平行板電容器的A板固定在鐵架臺(tái)上并與靜電計(jì)的金

2、屬球相連，B板和靜電計(jì)金屬外殼都接地．將極板B稍向上移動(dòng)，則(　　) 圖1 A．指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量變大 B．指針張角不變，兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小 C．指針張角變大，兩極板間的電壓變大，極板上的電荷量幾乎不變 D．指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量幾乎不變 3．(2017·湖北孝感一模)靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小，如圖2所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，G為靜電計(jì)，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度，為了使指針張開(kāi)的角度減小些，下列采取的措施可行

3、的是(　　) 圖2 A．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將A、B兩極板分開(kāi)些 B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S后，增大A、B兩極板的正對(duì)面積 C．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將A、B兩極板拉近些 D．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng) 4.如圖3所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng).在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q＞0)的粒子；在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子．在電場(chǎng)力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面．若兩粒子間相互作用力可忽略．不計(jì)重力，則M∶m為(　　) 圖3 A．3∶2B．2∶1C．5∶2D．3∶1 5．(2017·江西省

4、六校3月聯(lián)考)“D”是一只理想二極管，只允許正向電流，不允許通過(guò)反向電流．將平行金屬板接入如圖4所示的電路中，A、B極板間有一帶電小球通過(guò)絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于固定點(diǎn)O，閉合開(kāi)關(guān)S后，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線(xiàn)偏離豎直方向的角為θ，那么(　　) 圖4 A．貼著A板插入一定厚度的金屬板，θ將變小 B．將滑動(dòng)變阻器觸頭向左移，小球重新平衡后，θ將變小 C．將滑動(dòng)變阻器觸頭向右移，小球重新平衡后，θ將變大 D．將S斷開(kāi)，小球重新平衡后，θ將變大 6．(多選)(2018·四川瀘州一檢)如圖5所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為D，在下極板上疊放一厚度為d的金

5、屬板A，d

6、片，P將向上運(yùn)動(dòng) D．若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，P將向上運(yùn)動(dòng) 8．(多選)(2017·湖北七市聯(lián)合考試)物理學(xué)規(guī)律在數(shù)學(xué)形式上的相似，往往意味著物理意義的相似．某同學(xué)在查看資料后得知，電容器C中儲(chǔ)存的電場(chǎng)能EC與兩極間的電壓U之間關(guān)系式為EC＝CU2，電感線(xiàn)圈L中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能EL與通過(guò)線(xiàn)圈的電流I之間關(guān)系式為EL＝LI2，他類(lèi)比物體m的動(dòng)能Ek與其速度v的關(guān)系式Ek＝mv2，做出如下推論：質(zhì)量m反映了物體對(duì)速度v的變化的阻 礙作用，自感系數(shù)L反映了電感線(xiàn)圈對(duì)電流I的變化的阻礙作用，則電容C也反映了電容器對(duì)電壓U的變化的阻礙作用．你認(rèn)為他以下的分析合理的是(　　) A．用相

7、同大小的電流給電容器充電時(shí)，電容器的電容C越大，兩極板間電壓的增加相同大小ΔU需要的時(shí)間越長(zhǎng) B．當(dāng)電容器以相同大小的電流放電時(shí)，電容器的電容C越大，兩極板間的電壓減小相同大小ΔU需要的時(shí)間越長(zhǎng) C．用相同的電源(E，r)給原來(lái)不帶電的電容器充電，電容器的電容C越大，其電壓從某個(gè)值U增加相同的大小ΔU所用的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng) D．電容器通過(guò)相同的電阻放電，電容器的電容C越大，其電壓從某個(gè)值U減小相同的大小ΔU所用的時(shí)間更短 9．(2017·河北石家莊第二次質(zhì)檢)如圖7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(kāi)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)

8、法正確的是(　　) 圖7 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)升高 答案精析 1．B 2．C　[極板與靜電計(jì)相連，所帶電荷量幾乎不變，B板與A板帶等量異種電荷，電荷量也幾乎不變，故電容器的電荷量Q幾乎不變．將極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，根據(jù)C＝可知S減小，C變小，Q不變，根據(jù)Q＝CU可知U變大，靜電計(jì)指針張角變大，故選項(xiàng)C正確．] 3．B　[斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電容器所帶電荷量Q不變，將A、B分開(kāi)一些，則d增大，根據(jù)C＝知，電容C減小，根據(jù)C＝知，電勢(shì)差增大，指針張角增大，故A錯(cuò)誤．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，電容器所帶電荷量Q不變

9、，增大正對(duì)面積，根據(jù)C＝知，電容C增大，根據(jù)C＝知，電勢(shì)差U減小，指針張角減小，故B正確．保持開(kāi)關(guān)閉合，不論使A、B兩板靠近些，還是使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)，電容器兩端的電勢(shì)差總不變，則指針張角不變，故C、D錯(cuò)誤．] 4．A　[設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對(duì)M有，aM＝，l＝；對(duì)m有am＝，l＝，聯(lián)立解得＝，A正確．] 5．C　6.CD 7．C　[若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)C＝，電容減小，電壓不變，故電容器放電，故有向左的電流通過(guò)電阻R，故A錯(cuò)誤；微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，受重力和向上的電場(chǎng)力而平衡，若增大A、B兩金屬板的間距，根據(jù)E＝，場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力減小，合力向下，故

10、P將向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片，相當(dāng)于極板間距離變小了，而電壓U不變，根據(jù)E＝，場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力增大，故P將向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；若緊貼B板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片，根據(jù)C＝，電容增大，電壓不變，故場(chǎng)強(qiáng)不變，P不動(dòng)，故D錯(cuò)誤．] 8．ABC 9．B　[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，則電容變小，故A錯(cuò)誤；在A板上移過(guò)程中，電容減小，由于極板電壓不變，那么電荷量減小，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；聯(lián)立E＝與C＝＝可得E＝，由于電荷量減小，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小，故C錯(cuò)誤；因兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小，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錯(cuò)誤．] 6