2010-2012高考物理高频考点精选分类解析24 电容器和电容量

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2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点24 电容器和电容量
1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子
A．.所受重力与电场力平衡
B．.电势能逐渐增加
C．.动能逐渐增加
D．.做匀变速直线运动
1.【答案】：BD
【解析】：带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子所受电场力的竖直分力与重力平衡，电场力的水平分力做负功，运动过程中克服电场力做功，电势能逐渐增加，动能逐渐减小，做匀变速直线运动，选项AC错误BD正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器、带电粒子在电场中的直线运动及其相关知识。
2.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是
A．C和U均增大 B．C增大，U减小
C．C减小，U增大 D．C和U均减小
2【答案】：B
【解析】：根据平行板电容器的决定式，在两极板间插入一电介质，其电容量C增大；由C=Q/U可知，两极板间的电势差U减小，选项B正确。
【考点定位】此题考查平行板电容器的决定式和电容量定义式。
3：（2011天津理综第5题）板间距为d的平行板板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为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/2，其他条件不变，这时两极板间电势差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【答案】：C
【解析】：由板间距为d的平形板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，可知板间距为d的平形板电容器电容量C=Q/U1；板间场强为E1= U1/d。根据平行板电容器电容量决定式，将电容器板间距变为，其电容量为2C。电容器所带电荷量变为2Q，其电势差U2=2Q/2C= U1，板间场强E2= U2/()=2 U1/d=2 E1，所以选项C正确。
【点评】此题考查平行板电容器、电容量定义、电容量决定式及其相关知识点。
4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为(。实验中，极板所带电荷量不变，若
保持S不变，增大d，则( 变大
保持S不变，增大d，则( 变小
保持d不变，增大S，则( 变小
保持d不变，增大S，则( 不变
4.【答案】A
【解析】由平行板电容器电容量的决定式知，保持S不变，增大d，电容量C减小，由C=Q/U可知电容器两极板之间电压增大，静电计指针偏角( 变大，选项A正确B错误；保持d不变，减小S，电容量C减小，由C=Q/U可知电容器两极板之间电压增大，静电计指针偏角( 变大，选项CD错误。
5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。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点的低
D．M点的电势比N点的高
5.【答案】D
【解析】电容式话筒与电源串联，电压U保持不变。在P、Q间距增大过程中，根据平行板电容决定式可知，d增大，电容量C减小，选项A错误；又根据电容量定义式C=Q/U得电容器所带电荷量Q减小，选项B错误；电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高。选项C错误D正确。
6．（2010·安徽理综）如题6图所示，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。闭合电键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.【答案】B
【解析】保持R1不变，缓慢增大R2时，由于R0和R2串联与电源构成闭合电路，R0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板之间的电压U减小，带电小球受到的电场力F电=qE=qU/d减小, 悬线的拉力为F=将减小，选项B正确A错误。保持R2不变，缓慢增大R1时，R0两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力为F不变，选项CD错误。
7. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T=2π 的振荡电流。当罐中液面上升时（ ）
电容器的电容减小
电容器的电容增大ks5u
LC回路的振荡频率减小
LC回路的振荡频率增大
7【答案】：BC
【解析】当罐中液面上升时，由平行板电容器的决定式，电容器的电容增大，选项A错误B正确；LC回路的振荡周期增大，振荡频率减小，选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查电容器和LC振荡电路。
8（2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
8【答案】：2Q【解析】：两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6，小球所受电场力F1=mgtan(π/6)。
设电容器电容量为C，两极板之间距离d，则两极板之间电压U1=Q/C，
两极板之间电场强度E1= U1/d，F1=q E1。
再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，
小球所受电场力F2=mgtan(π/3)。
设此时电容器带电量为Q’， 则两极板之间电压U2=Q’/C，
两极板之间电场强度E2= U2/d，F2=q E2。
联立解得Q’=3Q。
第二次充电使电容器正极板增加的电荷量△Q= Q’- Q=2Q。
【考点定位】考查平行板电容器、电场力、受力分析、电场强度与电势差关系及其相关知识。