1、【 精品教育资源文库 】 55 电容器问题 方法点拨 (1)两类动态问题的分析要抓住 C QU、 C rS4 kd和 E Ud三个基本关系 (2)板间粒子的运动常用动力学方法或动能定理分析 1 (2017 湖南邵阳第二次大联考 )根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器通常大地带有 50 万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为 300 kV 左右地球的电容约为 ( ) A 0.17 F B 1.7 F C 17 F D 170 F 2 (2018 湖北黄冈模拟 )如图 1 所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置
2、，平行板电容器的 A 板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连， B 板和静电计金属外壳都接地将极板 B 稍向上移动，则 ( ) 图 1 A指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量变大 B指针张角不变，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 C指针张角变大，两极板间的电压变大，极板上的电荷量几乎不变 D指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量几乎不变 3 (2017 湖北孝感 一模 )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 2 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
3、一定角度，为了使指针张开的角度减小些，下列采取的措施可行的是 ( ) 图 2 A断开开关 S 后，将 A、 B 两极板分开些 B断开开关 S 后，增大 A、 B 两极板的正对面积 【 精品教育资源文库 】 C保持开关 S 闭合，将 A、 B 两极板拉近些 D保持开关 S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动 4.如图 3 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(q 0)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 25l 的平面若两粒子间相互作用力可忽
4、略不计重力，则 M m 为 ( ) 图 3 A 32 B 21 C 52 D 31 5 (2017 江西省六校 3 月联考 )“D” 是一只理想二极管，只允许通过正向电流，不允许通过反向电流将平行金属板接入如图 4所示的电路中， A、 B极板间有一带电小球通过绝缘细线悬挂于固定点 O，闭合开关 S后，小球处于静止状态，细线偏离竖直方向的角为 ，那 么 ( ) 图 4 A贴着 A 板插入一定厚度的金属板， 将变小 B将滑动变阻器触头向左移，小球重新平衡后， 将变小 C将滑动变阻器触头向右移，小球重新平衡后， 将变大 D将 S 断开，小球重新平衡后， 将变大 6 (多选 )(2018 四川泸州一检
5、 )如图 5 所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为 D，在下极板上叠放一厚度为 d 的金属板 A， dD，其上部空间有一带负电的粒子 P 静止在电容器中，当把金属板从电容器中 快速抽出后，粒子 P开始运动，已知重力加速度为 g.则下列判断正确的是 ( ) 图 5 【 精品教育资源文库 】 A电容器的电容变大 B两板间的电场强度不变 C上极板所带电荷量变小 D粒子运动的加速度大小为 dDg 7 (2017 湖南株洲一模 )如图 6 所示， R 是一个定值电阻， A、 B 为水平正对放置的两块平行金属板，两板间带电微粒 P 处于静止状态，则下列说法正确的是
6、 ( ) 图 6 A若增大 A、 B 两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻 R B若增大 A、 B 两金属板的间距， P 将向上运动 C若紧贴 A 板内侧插 入一块一定厚度的金属片， P 将向上运动 D若紧贴 B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片， P 将向上运动 8 (多选 )(2017 湖北七市联合考试 )物理学规律在数学形式上的相似，往往意味着物理意义的相似某同学在查看资料后得知，电容器 C 中储存的电场能 EC与两极间的电压 U 之间关系式为 EC 12CU2，电感线圈 L 中储存的磁场能 EL与通过线圈的电流 I 之间关系式为 EL 12LI2，他类比物体 m 的动能 Ek与其速度
7、v 的关系式 Ek 12mv2，做出如下推论：质量 m 反映了物体对速度 v 的变化的阻 碍作用，自感系数 L 反映了电感线圈对电流 I 的变化的阻碍作用，则电容 C 也反映了电容器对电压 U 的变化的阻碍作用你认为他以下的分析合理的是 ( ) A用相同大小的电流给电容器充电时，电容器的电容 C 越大，两极板间电压的增加相同大小 U 需要的时间越长 B当电容器以相同大小的电流放电时，电容器的电容 C 越大，两极板间的电压减小相同大小 U 需要的时间越长 C用相同的电源 (E， r)给原来不带电的电容器充电，电容器的电容 C 越大，其电压从某个值 U 增加相同的大小 U 所用的时间会更长 D电容
8、器通过相同 的电阻放电，电容器的电容 C 越大，其电压从某个值 U 减小相同的大小 U 所用的时间更短 9 (2017 河北石家庄第二次质检 )如图 7 所示电路中， A、 B 是构成平行板电容器的两金属极板， P 为其中的一个定点将开关 S 闭合，电路稳定后将 A 板向上平移一小段距离，则下【 精品教育资源文库 】 列说法正确的是 ( ) 图 7 A电容器的电容增加 B在 A 板上移过程中，电阻 R 中有向上的电流 C A、 B 两板间的电场强度增大 D P 点电势升高 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 B 2 C 极板与静电计相连，所带电荷量几乎不变， B 板与 A 板带等量异种
9、电荷，电荷量也几乎不变， 故电容器的电荷量 Q 几乎不变将极板 B 稍向上移动一点，根据 C rS4 kd可知 S减小， C 变小， Q 不变，根据 Q CU 可知 U 变大，静电计指针张角变大，故选项 C 正确 3 B 断开开关，电容器所带电荷量 Q 不变，将 A、 B 分开一些，则 d 增大，根据 C rS4 kd知，电容 C 减小，根据 C QU知，电势差增大，指针张角增大，故 A 错误断开开关，电容器所带电荷量 Q 不变，增大正对面积，根据 C rS4 kd知，电容 C 增大，根据 C QU知，电势差 U 减小，指针张角减小，故 B 正确保持开关闭合，不论使 A、 B 两板靠近些，还是
10、使滑动变阻器的滑动触头向右移动，电容器两端的电势差总不变，则指针张角不变，故 C、 D 错误 4 A 设电场强度为 E，两粒子的运动时间相同，对 M 有， aM EqM ， 25l Eqt22M ；对 m 有 am Eqm ， 35l Eqt22m ，联立解得Mm32， A 正确 5 C 6.CD 7 C 若增大 A、 B 两金属板的间距，根据 C rS4 kd，电容减小，电压不变，故电容器放电，故有向左的电流通过电阻 R，故 A 错误；微粒 P 处于静止状态，受重力和向上的电场力而平衡，若增大 A、 B 两金属板的间距，根据 E Ud，场强减小，电场力减小，合力向下，故P 将向下运动，故 B
11、 错误；若紧贴 A 板内侧插入一块一定厚度的金属片，相当于极板间距离变小了，而电压 U 不变，根据 E Ud ，场强增大，电场力增大，故 P 将向上运动，故 C 正确；若紧贴 B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，根据 C rS4 kd，电容增大，电压不变，故场强不变， P 不动，故 D 错误 8 ABC 9 B 根据 C rS4 kd，当 A 板向上平移一小段距离，间距 d 增大，其它条件不变，则电容变小，故 A 错误；在 A 板上移过程中，电容减小，由于极板电压不变，那么电荷量减小，因【 精品教育资源文库 】 此电容器处于放电状态，电阻 R 中有向上的电流，故 B 正确；联立 E Ud与 C QU rS4 kd可得E 4 kQrS，由于电荷量减小，两板间电场强度变小，故 C 错误；因两板间电场强度变小，导致 P 点与 B 板的电势差减小，因 B 板接地，电势为零，即 P 点电势降低，故 D 错误
