新课标人教版选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容练习题
文档属性
| 名称 | 新课标人教版选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容练习题 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 17:25:29 | ||
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文档简介
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选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，电路中R1、R2均为可变电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是21教育名师原创作品
( http: / / www.21cnjy.com )
A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开开关S
2．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工 ( http: / / www.21cnjy.com )作原理如图所示、Q是绝缘支架，薄金属膜肘和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中，则（ ）
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A.M、N构成的电容器的电容减小
B.固定电极N上的电荷量保持不变
C.导线AB中有向左的电流
D.对R而言上端（即B端）电势高
3．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的 ( http: / / www.21cnjy.com )金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使指针张角增大的是( )
A．使A、B两板靠近一些
B．使A、B两板正对面积错开一些
C．断开S后，使A板向左平移拉开一些
D．断开S后，使A、B正对面积错开一些
4．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C．根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝－1V21*cnjy*com
5．如图所示,平行板电容器 ( http: / / www.21cnjy.com )两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地, P为两极板间的一点. 现保持B板不动,将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置, 这时 ( )
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A.电容器两极板间的电势差减小
B.P点的场强增大
C.P点的电势降低
D.固定在P点的负电荷的电势能将减小
6．如图所示的电路中，AB是两金属板构 ( http: / / www.21cnjy.com )成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是( )
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A．电容器的电容变小
B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器内部电场强度大小不变
D．P点电势升高
7．如图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列解释正确的是( )
A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速率不变
C．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率不变
D．两板间距越小，加速的时间越短，则获得的速率越小
8．如图，正对的平行板电容器一直与电源连接。现将上极板固定，下极板沿竖直方向向下平移一小段距离，下列说法正确的是
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A．电容器的电容增大
B．电容器的电容减小
C．极板间的场强不变
D．极板间的场强增大
9．如图所示，两个水平放置的平行板 ( http: / / www.21cnjy.com )电容器，A板用导线与M板相连，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有P、Q两个带电油滴都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，带电量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是
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A．P向下动，Q向上动 B．U1减小，U2增大
C．Q1减小，Q2增大 D．C1减小，C2增大
10．如图所示，D是一个具有单向导 ( http: / / www.21cnjy.com )电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法中正确的是
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A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止
B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动
C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动
D．若B板接地，断开S后，A板稍下移，P的电势能不变
11．如图所示，两平行的带电金属板水平放置。 ( http: / / www.21cnjy.com )若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，改微粒将
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A．保持静止状态
B．向左上方做匀加速运动
C．向正下方做匀加速运动
D．向左下方做匀加速运动
12．某一电学黑箱内可能有 ( http: / / www.21cnjy.com )电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）．为了确定各元件种类，小华同学把计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关S，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图（a）、（b）、（c）所示，则以下判断中正确的是（ ）
A．AB间是电容器 B．BC间是电感线圈
C．CD间是电容器 D．CD间是定值电阻
13．下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是
A．电学中引入了点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的质量，这里运用了理想化模型的方法
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法
C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容，加速度都是采用比值法定义的
D．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
14．电路如图甲所示，电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻R的阻值为484Ω，C为电容器， L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压u，下列说法正确的是
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A．R上的电压应等于155.5V
B．电压表的示数为220 V
C．电阻R消耗的功率小于50W
D．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311V
15．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，接通开关S，电源即给电容器充电（ ）
A.保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大
C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D.断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大
16．如图，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计。则下列判断正确的是（ ）
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A.闭合S，稳定后，电容器两端电压值为E
B.闭合S，稳定后，电容器的a极带正电
C.断开S瞬间，电容器的a极将带正电
D.断开S瞬间，电容器的a极将带负电
17．如图所示电路中，电阻R1：R2： ( http: / / www.21cnjy.com )R3：R4=1：2：3：4，C为电容器，A为电流表，当电路中某个电阻断路瞬间，发现有自上而下的电流通过电流表A，则断路的电阻可能是 （ ）
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A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
18．如图所示，一个质量为m、带电量为 ( http: / / www.21cnjy.com )q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受的重力．当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上．现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下的仅改变某一物理量的方案中，不可行的是 （ ）
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A．使粒子的带电量减少为原来的1/4
B．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半
C．使两板间的距离增加到原来的2倍
D．使两极板的长度减小为原来的一半
19．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命与创新，下列说法正确的是：
A.电容器的电容大小与带电量有关
B.根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场一定能产生变化的电场
C.根据狭义相对论原理可知，在不同惯性参考系中，光在真空中的光速是不同的
D.电视机遥控器使用的是红外线
20．如图所示，PQ、MN是放置在 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。闭合开关，待电路稳定后，则有【来源：21cnj*y.co*m】
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A．导体棒中电流为
B．轻弹簧的长度增加
C．轻弹簧的长度减少
D．电容器带电量为CR2
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
二、填空题
21．用如图所示装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，板间电介质的介电常数为ε，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变。 ( http: / / www.21cnjy.com )21cnjy.com
①若保持d、ε不变，减小S，则θ （填变大、变小、或不变，下同）
②若保持S、ε不变，增大d ，则θ
③若保持d、S不变，在板间插入介电常数ε更大的电介质，则θ
22．如图所示，电路中接一电动势为4V， ( http: / / www.21cnjy.com )内电阻为2Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电路稳定后，电流表的读数为_____。电容器上所带的电荷量_____
23．本题为选做题，考生只选择一题作答．若两题都作答，则按24-A题计分．
A．(本题供选修1 -1的考生作答．)如图所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)变亮．当开关断开时，小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)熄灭． ( http: / / www.21cnjy.com ) B．(本题供选修3 - 1的考生作答．)如图所示的电路，当开关与a相连时，通 ( http: / / www.21cnjy.com )过灵敏电流表G的电流方向 （选填“向左”或“向右”) ．然后将开关与b相连，此时通过灵敏电流表的电流方向 (选填 “向左”或“向右”) ． ( http: / / www.21cnjy.com )
24．平行板电容器两极板间的距离和介质确定后，当两极板的正对面积增大时，其电容_____（填“增大”、“减小”或“不变”；平行板电容器两极板的正对面积和介质确定后，当两极板间距离增大时，其电容_____（填“增大”、“减小”或“不变”）．
25．平行板电容器两板电势差是100V，当板上带电量增加时，板间某一点荷所受电场力变为原来的1.5倍，那么这个电容器的电容是__ ____
26．平行板电容器两极间的电势差为10 ( http: / / www.21cnjy.com )0V，当极板上的电荷量增加1×10-9C时， 极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍，这个电容器的电容是 PF.
27．两块平行金属板，相距2厘 ( http: / / www.21cnjy.com )米，组成一个电容器．当将它接在200伏的直流电压上时，它所带的电量是5×10﹣8库．那么，电容器的极板间的场强大小为 ，电容器的电容大小为 ．
28．如图所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两块金属板带上等量的异种电荷，则：
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（1)当向两板间插入电介质时，静电计指针张角变________；
（2)当两板间距离增大时，静电计指针张角变_______；
（3)当两板互相平行地错开时，静电计指针张角变________．
29．（8分）在探究平行板电容器的电容 ( http: / / www.21cnjy.com )与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动．
（1）将A板向左平移，静电计指针张角 ( http: / / www.21cnjy.com ) ；将A板竖直向上平移，则静电计指针张角 ；在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角 ．
（2）实验中静电计不可以用电压表替代，原因是： ．
30．在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，B极板接地。
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（1）若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大；
（2）若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大。
31．如图，平行板电容器的极 ( http: / / www.21cnjy.com )板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若减小电容器极板间的距离，则电容______，静电计指针偏角________。（填“增大”、“减小”、“保持不变”）
32．1999年7月12日，日本原子能 ( http: / / www.21cnjy.com )公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转移为电信号的自动化测量技术．如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低.由此作出下面的判断:如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积 (填“增大”、“减小”或“不变”)，液面必定 (“升高”、“降低”或“不变”).
33． 一般来说，电容器极板的正对面积越_________、极板间的距离越_________，电容器的电容就越大。【出处：21教育名师】
34．水平面中的平行导轨相距L，它们的 ( http: / / www.21cnjy.com )右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动（填向“左”或向“右”）；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_________
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35．一平行板电容器充电后与电源断开，正 ( http: / / www.21cnjy.com )极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示， U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板从虚线所示的位置上移到图中实线位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）。
36．静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度 ( http: / / www.21cnjy.com )越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大。现对电容器充电后断开开关。若按图下方的说明来做实验，则甲图中两板间电势差________；乙图中两板间电势差________；丙图中两板间电势差________。（“变大”、“变小”或“不变”）
37．（5分）如图所示，当平行板电容 ( http: / / www.21cnjy.com )器充电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变A、B两极板的带电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度将
（选填“减小”、“增大”或“不变”）。
38．如图所示，A和B两平行金属板相距 ( http: / / www.21cnjy.com )10 mm，M点距A板及N点距B板均为2 mm，两极板间的电压为4V，则板间场强为______N/C.A板电势为________V，N点电势为________V.
39． 如图所示为电容器C与电压为U的电 ( http: / / www.21cnjy.com )源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带负电，B板带正电，这一过程称电容器的充电过程. 电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的放电过程．
40．有一充电的平行板电容器，两极 ( http: / / www.21cnjy.com )板间距3mm，两极板的电压为3V，则板间的电场强度为___ __V/m，现设法使极板上的电荷量减少3×10-4C。于是其电压降为原来的1/3，由此可知，该电容的电容量为___ __μF。
评卷人 得分
三、实验题
41．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )
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A．A板与静电计的指针带的是异种电荷
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
42．在“探究平行板电容器的电容与哪 ( http: / / www.21cnjy.com )些因素有关”的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动．下列说法中正确的是（ ）
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A．将A板向右平移，则静电计指针张角增大
B．将A板向左平移，则静电计指针张角增小
C．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小
D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大
43．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．
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（1）使电容器带电后与电源断开
①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角__ _ __（选填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角__ __（选填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角__ ___（选填变大，变小或不变）；
④由此可知平行板电容器的电容与 有关。
（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有___ ___
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
44．在“用传感器观察电容器的充电和放 ( http: / / www.21cnjy.com )电”实验中，电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V，测得放电的I-t图象如图乙所示。（1）若按“四舍五入”法，根据“I-t图线与两坐标轴包围面积”，试计算电容器全部放电过程的放电量为 ；
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（2）根据以上数据估算电容器的电容值为 。
45．如图所示为一个已经充电 ( http: / / www.21cnjy.com )的平行板电容器，右极板用绝缘杆固定在铁架台上，左极板通过绝缘杆由手持握。（以下四空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
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甲 乙 丙
（1）如图甲，若仅将左极板向上移至虚线位置，则板间的电场强度 ；
（2）如图乙，若仅将左极板向左移至虚线位置，板间的电场强度 ；
（3）如图丙，若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，则板间的电压 。
46．如下图所示是定性研究 ( http: / / www.21cnjy.com )平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若冲电后保持电容器带电量不变，试指出上图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况
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（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度________________
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度________________
（3）使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。
47．两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，闭合开关S，电源即给电容器充电。
（1）若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差 ，电场强度 ；
（2）若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量 ，两极板间的电场强度 。
（填：“变大”、“不变”或“变小”）
48．在研究平行板电容器电容的实验中，电容 ( http: / / www.21cnjy.com )器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到（填增大、减小或不变）
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(1)当增大A、B板间的距离，静电计指针张角
(2)把B板向上平移， 了A、B板的正对面积，静电计指针张角
(3)在A、B板间放入一介质板， 了板间的介电常数，静电计指针张角
49．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．使电容器带电后与电源断开：
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①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_____（填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）．
50．一个初动能为的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为，如果此电子的初速度增至原来的2倍，则当它飞出电容器时的动能变为 。
评卷人 得分
四、计算题
51．竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用长为的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接．当滑动变阻器R在a位置时，绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°，当将滑片缓慢地移动到b位置时，夹角为θ2=60°．两板间的距离大于，重力加速度为g．问：
（1）小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比
（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球 ( http: / / www.21cnjy.com )再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°，则此过程中拉力做的功W=？
52．如图所示的电路中，两平 ( http: / / www.21cnjy.com )行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V，内电阻r =1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板 此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2）
( http: / / www.21cnjy.com )
53．（14分） 如图甲所示，有一粒子源发射具有沿轴线ABO方向，速度大小不同的粒子，粒子质量均为m，带电荷量均为q（q>0）。A.B是两个阀门，阀门后是一对平行极板，两极板间距为2d，上极板接地，下极板的电势随时间变化关系如图乙所示。O处是一与轴线垂直的接收屏，以O为原点，垂直于轴线ABO向上为y坐标轴正方向。不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标，其余尺寸见图。已知关系式。某时刻A开启，t/2后关闭，又经过t/2后B开启，再过t/2后B也关闭，以B开启的时刻作为图乙中计时零点。（不计粒子重力和粒子间的相互作用力）
（1）求能穿过A和B的粒子的最大速度和最小速度；
（2）上述两类粒子打在接收屏上的y坐标。
54．如图所示，一平行板电容器接 ( http: / / www.21cnjy.com )在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.2×10－3m，取g＝10 m/s2，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)该电容器所带电量．
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？
55．（18分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20。螺线管导线电阻r = 1.0Ω， = 4.0Ω，= 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求流经R2的电量。
56．如图所示，匀强磁场B=0.1 T，金 ( http: / / www.21cnjy.com )属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，其电阻为R= Ω，框架电阻不计，电阻R1=2 Ω，R2=1 Ω，当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）流过金属棒的感应电流多大？
（2）若图中电容器C为0.3 μF，则带多少电荷量？
57．如图（甲）所示，某粒子源向外放射 ( http: / / www.21cnjy.com )出一个α粒子，粒子速度方向与水平成30°角，质量为m，电荷量为+q。现让其从粒子源射出后沿半径方向射入一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场（区域Ⅰ）。经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器，并运动至N板且恰好不会从N板的小孔P射出电容器。已知平行板电容器与一边长为L的正方形单匝导线框相连，其内有垂直框面的磁场（区域Ⅱ），磁场变化如图（乙）所示。不计粒子重力，求：21·世纪*教育网
（1）磁场区域Ⅱ磁场的方向及α粒子射出粒子源的速度大小；
（2）圆形磁场区域的半径；
（3）α粒子在磁场中运动的总时间。
58．如图所示的电路中，R1＝3 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开时，电容器所带的电荷量是多少？
59．如图甲所示，在磁感应强度为 ( http: / / www.21cnjy.com )B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为R的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度达到最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好。重力加速度为g，导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（l）通过电阻R的最大电流；
（2）从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功WA；
（3）若用电容为C的平行板电容器代替电阻R，如图乙所示，仍将金属棒从静止释放，经历时间t的瞬时速度v1。
60．（10分）在如图所示的电路中，电 ( http: / / www.21cnjy.com )源电动势E=6.0V，内阻r=2Ω，定值电阻R1= R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）闭合开关S后，电路稳定时，流过R3的电流大小I3；
（2）闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q．
评卷人 得分
五、简答题
61．在物理学中，常常用比值定义物 ( http: / / www.21cnjy.com )理量，用来表示研究对象的某种性质。定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。请你写出在选修3-1中用比值法定义的物理量的定义式。（至少写出3个）
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：电容器两端的电压等于电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )1两端的电压，故当增大R1的阻值时，电容器两端的电压变大，油滴向上运动，选项A错误；增大R2的阻值，对电路无影响，油滴不动，选项B正确；增大两板间的距离，则电容器两板间场强E减小，则油滴向下运动；选项C错误；断开开关S，电容器将放电，电压减小，电场强度减小，故油滴向下运动，选项D错误； 故选B.
考点：直流电路的含电容电路；电场强度.
2．C
【解析】
试题分析：当膜片向右运动的过程中，M、 ( http: / / www.21cnjy.com )N构成的电容器极板间距离减小，电容C增大 ，由于始终和电源相连，电容器两端电压U不变，所以极板上电荷量增加，电容器充电，导线中有向左的电流，对R 而言下端电势高，所以A.B.D错误，C正确。
考点：电容器
3．CD
【解析】
试题分析：使指针张角增大即两极板间的电势差增大，两极板与电源相连，则若开关不断开，则两极板间的电压恒等于电源电压，则静电计指针的夹角不变，所以AB错误；断开S后，两极板上的电荷量恒定不变，使A板向左平移拉开一些，则两极板间的距离增大，根据公式，则可得电容减小，根据公式，故两极板间的电势差增大，C正确；若断开S后，使A、B正对面积错开一些，则两极板正对面积减小，根据公式，可得电容减小，根据公式可得两极板间的电势差增大，D正确
考点：考查了电容器的动态变化
4．D
【解析】
试题分析：电场强度只和电场本身的性质有关，与试探电荷无关，公式只是计算式，A错误；电容的决定式为，与电荷量以及两极板间的电压无关，公式只是计算式，B错误；公式中q表示场源电荷的电荷量，C错误；根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝－1V，D正确
考点：考查了对电场强度，电容，电势差定义式的理解
5．C
【解析】
试题分析：由题意可知，电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器始终与电源相连，电源器两端的电压不变，则电容器两端的电势差保持不变，故A错误；由U=Ed可知，d增大，U不变，则场强E减小；故B减小；因E减小，PB间的距离不变，由U=Ed知，故PB间的电势差减小，而板间总的电势差不变，所以PA间的电势差增大；因A板接地，板间场强向下，P点的电势低于A板的电势，所以P点的电势为降低；故C正确；因电势降低，而P点放置的为负电荷，故电荷的电势能将增大；故D错误；故选C。
考点：电场强度；电势及电势能.
6．ACD
【解析】
试题分析：电源断开后，两极板上所带的电荷量不变，将B板向下平移一小段距离，两极板间的距离变大，根据公式可得，电容减小，根据公式，，可得，两极板间的电场强度大小与两极板间的距离无关，AC正确B错误；B板接地，场强不变，所以P点与地间的电势差增大，即P点电势升高，故D正确；
考点：考查了电容器的动态变化
7．C
【解析】
试题分析：过程中只有电场力做功，所以根据动能定理可得，因为两极板间的电压不变，所以电场力做功不变，故电子到达B板的速率不变，根据牛顿第二定律，故两板间距越大，粒子的加速度越小，因为，所以粒子的加速时间越长，C正确； 21*cnjy*com
考点：考查了带电粒子在电场中的运动
8．B
【解析】
试题分析：将此平行板电容器的下极板沿竖直方向向下平移一小段距离，由知，电容器的电容减小，B正确；A错误；又由得，极板间的场强减小，C、D错误；故选B。【版权所有：21教育】
考点：平行板电容器。
9．AC
【解析】
试题分析：若将B板稍向下移，则C1 ( http: / / www.21cnjy.com )减小，C2不变，故D错误；因两电容器两板电势差相等，带电量之和保持不变，根据Q=CU可知：Q总=C1U+C2U，可知U1=U2=U变大；Q2=C2U可知Q2增大，Q1减小，选项C正确，选项B错误；因AB间场强减小，MN间场强变大，则可知P向下动，Q向上动，选项A正确；故选AC.
考点：电容器；电场强度.
10．ABD
【解析】
试题分析：当保持S闭合， ( http: / / www.21cnjy.com )则电容器的电压不变，当增大A、B极间距，则导致电容器的电容减小，则出现电容器的电量减小，而二极管作用导致电容器的电量不会减小，则电容器的电量会不变，电压不变，所以电场强度不变，带电微粒受重力和电场力依旧平衡，故A对；当保持S闭合，电容器的电压不变，当减小A、B极间距，则导致电容器的电容增加，则出现电容器的电量增加，因此电场强度增大，所以P向上运动．故B对；当增大A、B板间距离，导致电容器的电容减小，由于断开开关S，则电容器的电量不变，所以极板间的电场强度不变，因此P仍处于静止，故C错；A板稍下移，导致电容器的电容增大，当断开S后，则电容器的电量不变，所以电场强度也不变，由于B板接地，则P点到B板的电势差不变，因此P点的电势能也不变，故D对；www-2-1-cnjy-com
考点：主要考查二极管和电容器。
11．D
【解析】现将两板绕过a点的轴（垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )于纸面）逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力也不变，所以现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转后，带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C错误。
【考点定位】电容器，电场力，力的平衡。
【方法技巧】本题主要是:要理解这个题目的实质是在二力平衡作用下物体静止，如果一个力转动45°，而大小不变，物体会乍样运动？
12．ABD
【解析】
试题分析：由图a看出，a接入电路 ( http: / / www.21cnjy.com )时有瞬间的电流，电容器充电过程有短暂的电流，电路稳定后电路中没有电流．说明AB间是电容器，选项A正确；由b图看出，此元件接入电路时，电流逐渐增大，是由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，说明BC间是电感线圈，选项B正确；从c图看出，此元件接入电路时电流立刻增加到某一值且恒定不变，说明CD是定值电阻，选项D正确，C错误；故选ABD.
考点：电容器；电感线圈；
13．D
【解析】
试题分析：点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的体积形状和大小，而不是忽略了带电体的质量，运用了理想化模型的方法，所以A项错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微分法，而不是假设法，所以B项错误；电容的定义式是比值定义，加速度是牛顿第二定律的表达式，才是加速度的定义式也是比值定义，所以C项错误；根据速度定义式，当时间趋近于零时，表示瞬时速度，这里运用了极限思想，所以D项正确。
考点：本题考查了物理方法的理解
14．CD
【解析】
试题分析：根据有效值的概念则对此交流电：，解得：；因电感线圈L对交流电有感抗，故R上的电压应小于155.5V，选项A错误；电压表的示数等于交流电的有效值为155.5V，选项B错误；若R两端的电压为155.5V时，其消耗的功率为，而R上的电压应小于155.5V，故电阻R消耗的功率小于50W，选项C正确；为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于此交流电的最大值311V，选项D正确；故选CD.
考点：交流电的有效值及最大值；电功率；
15．BC
【解析】
试题分析:根据平行板电容器的定义式和电容的决定式可知，开关闭合的时候，电压U不变，减小两板间的距离时，C在减小，U不变，则Q必定增大，由Q增大可知电场强度E也必定增大，故A错误。放入电介质时候C变大，U不变，则Q增大；B正确。开关断开时候Q不变，减小d的时候C在增大，则U必定减小，C正确。加入电介质的时候，C增大，Q不变，则U一定减小，D错误。2·1·c·n·j·y
考点：平行板电容器动态变化的讨论
16．C
【解析】
试题分析:闭合S稳定后，电容C与电 ( http: / / www.21cnjy.com )感L并联，两电阻也是并联，且与电感串联则电容两端的电压必定小于电动势E,故A错误；闭合S稳定后，电容器该为b极板带正电，故B错误；当开关断开时的瞬间，通过电感线圈的磁通量减小，故应产生补充的磁通量，根据右手螺旋定则可知，线圈产生的感应电流应从右到左，这时候相当于电感线圈成了一个电源，且电流流向为从右到左，电流在电源内部的流向是从负极到正极，故电感左端应为正极，右端应为负极，a应带正电。故C正确，D错误。
考点：电路分析基本原理 断电自感现象
17．BC
【解析】
试题分析：设路端电压为U，则根据欧姆定律可得，设电源负极的电势为零，则电容器上极板的电势，下极板的电势为，下极板电势大于上极板电势，有自上而下的电流通过电流表，说明电容器两端电压变大，所以可能为电阻变大或者电阻变大，故BC正确www.21-cn-jy.com
考点：考查了欧姆定律，电容的动态分析
18．B
【解析】
试题分析：设平行板长度为L，宽度为2d，板间电压为U，当速度为v时恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，有．在垂直电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得．故有，现欲使速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度方向距离仍是L，垂直初速度方向距离仍为，如果粒子的带电量减少为原来的，则，可行，故A不符合题意．如果使两板间所接电源的电压减小到原来的一半，则，故B符合题意，如果使两板间的距离增加到原来的2倍，此时垂直初速度方向距离应为d，．故C符合题意；使两极板的长度减小为原来的一半，，故D符合题意．
考点：考查了电容器的动态分析
19．D
【解析】
试题分析：根据公式可得电容器电容大小与电荷量无关，A错误；根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；根据光速不变原理，可知C错误；电视机遥控器使用的是红外线，D正确
考点：考查了电磁波，电容，相对论
20．C
【解析】
试题分析：闭合开关，电路稳定后，则有导体棒中电流为，选项A错误；对导体棒，由左手定则可知，受向左的安培力，故弹簧被压缩，由，解得：，选项B错误，C正确；电容器两端的电压为：，故电容器带电量为，选项D错误；故选C.
考点：直流电路中的含电容电路；安培力.
21．①变大 ②变大 ③变小
【解析】
试题分析：①若保持d、ε不变，减小S，根据，则C减小，根据Q=CU可知，Q不变，则U变大，则θ变大；②若保持S、ε不变，增大d，根据，则C减小，根据Q=CU可知，Q不变，则U变大，则θ变大；③若保持d、S不变，在板间插入介电常数ε更大的电介质，根据，则C变大，根据Q=CU可知，Q不变，则U变小，则θ变小；
考点：电容器的电容；
22． 0.4A；4.8×10-5C
【解析】
试题分析：电流表将R1、R2短路，故电流表示数；电容器两端电压为R3两端电压，故电容器上所带的电荷量。
考点：闭合电路欧姆定律；电容器.
23．24-A．逐渐 立刻；24-B．向右 向左。
【解析】
试题分析：24-A．当开关闭合时，由于自感作用，电感器要阻碍电流的增大，小灯泡逐渐变亮。当开关断开时，由于无法形成回路，小灯泡立即熄灭。
24 - B．当开关与a相 ( http: / / www.21cnjy.com )连时，电容器充电，通过灵敏电流表G的电流方向向右；将开关与b相连，电容器放电，由于上极板带正电，此时通过灵敏电流表的电流方向向左。
考点：自感现象、电容充放电
24．增大 减小
【解析】
试题分析：根据可知，平行板电容器两极板间的距离d和介质确定后，当两极板的正对面积S增大时，其电容增大；平行板电容器两极板的正对面积S和介质确定后，当两极板间距离d增大时，其电容减小．21·cn·jy·com
考点：电容器的电容.
25．2×10-10 F
【解析】
试题分析：设原来电量为Q，电压为U；两板间距离为d；电荷受力F=Eq=；
后来电量Q′=Q+1×10﹣8C；则U′=；F′=,因=1.5；联立解得：C=2×10﹣7F；
考点：本题考查了电容
26．20PF
【解析】
试题分析：设原来电量为Q，电压为U；两板间距离为d；电荷受力；后来电量；则，因；联立解得：；21教育网
考点：考查了电容的计算
27．10000V/m，2.5×10﹣10F
【解析】
试题分析：电容器间的电场为匀强电场，根据场强公式即可求解；根据电容的定义式求电容大小．
解：电容器间的电场为匀强电场，所以电容器的极板间的场强大小为E==10000V/m，电容C==2.5×10﹣10F
故答案为：10000V/m，2.5×10﹣10F
点评：本题考查了电容的定义式的应用，知道电容器间的电场为匀强电场．
28．（1)小；（2)大；（3)大．
【解析】
试题分析：平行板电热器电容：，两极板间的电压：；
（1）当向两板间插入电介质时，两板间的电势差减小，静电计指针张角变小．
（2）当两板间距离增大时，两极板间电压增大，静电计指针张角变大．
（3）当两板互相平行地错开时，两极板间电压变大，静电计指针张角变大．
考点：电容器的电容.
29．⑴增大 增大 减小 ⑵电压表会使电容器放电
【解析】
试题分析：（1）根据，将A板向左平移，则两板间距d变大，则C减小，因为Q一定，根据Q=CU，则U变大，则静电计指针张角增大；将A板竖直向上平移，则S减小，C 减小，则根据Q=CU，则U变大，即静电计指针张角变大；在A、B板间插入电介质，则C变大，根据Q=CU，则U变小，则静电计指针张角减小；（2）实验中静电计不可以用电压表替代，原因是：电压表会使电容器放电。
考点：电容器的电容的决定式及定义式。
30． （1）变大，正对面面积增大；（2）变大 距离减小
【解析】
试题分析: （1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据电容的决定式C=可知，电容C变小．电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝得到，板间电压U变大．此实验说明平行板电容器的电容随极板正对面积增大而增大.2-1-c-n-j-y
（2）若极板B稍向左移动一点，板间距离增大，根据电容的决定式根据电容的决定式C=可知，电容C变小．电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝得到，板间电压U变大．此实验说明平行板电容器的电容随极板距离减小而增大
考点： 电容器的动态分析
31． 增大 ；减小
【解析】
试题分析: 当减小电容器极板间的距离，由C=；分析可知，电容增大，而电容器的电量不变，根据公式C=，分析可知，电势差U减小，静电计的偏角减小．
考点：电容器的动态分析
32．增大、升高
【解析】
试题分析：根据电容器电容 ，电容增大则两电极正对面积增大，图中的电容器的面积就是容器的侧面积，因此侧面积变大就是液面上升。
考点：本题考查电容器电容。
33．大 小
【解析】
试题分析：根据公式可得，两极板间的正对面积越大，距离越小，电容器的电容就越大，
考点：考查电容器电容决定式的理解
34．左
【解析】
试题分析：直导线切割磁感线产生感应电动势，直导线相当于电源，根据安培右手定则，磁感线穿过手心，大拇指指向导体棒运动方向，四指所指即电流方向，若导体棒向右运动电流方向自b到a，电源内部电流从负极流向正极，a为正极，那么上极板带正电，不符合要求。若导体棒向左运动电流方向自a到b，电源内部电流从负极流向正极，a为负极，那么上极板带负电，符合要求。电容器电压等于电源电动势，电荷量，所以
点：电磁感应 电容器
35．变大、不变
【解析】
试题分析：电容器的电量不变，板间距离增大，根据电容的决定式知电容减小．根据得U变大；又，联立解得：,知电场强度E不变．
考点：电容器的量度公式及决定式。
36．大 小 小
【解析】
试题分析：充电后断开开关，则电荷量既不会增加也不会减小，即电荷量不变，甲图向上平移左极板，使得正对面积s变小，电容变小，电压变大，乙图中向右平移左极板使得两板距离d变小电容变大，，电压变小。丙图中插入电解质使得介电常数变大，电容变大，电压变小。
考点：平行板电容器
37．减小
【解析】
试题分析：根据，当减小d，增大介电常数时，电容器电容增大，再根据，Q不变，C增大，则U减小，所以指针的偏转角度减小．
考点：电容器的动态分析
38．400 －4 －0.8
【解析】
试题分析：根据可知两板间的电场强度为；板间电场方向向上，故A点的电势低于B板的电势，因B板接地电势为零，所以可知A板电势为-4V；B、N之间的电势差为，所以N点的电势为-0.8V。
考点：平行板电容器
39．U b→c→a
【解析】
试题分析：充电完成后，电容器两 ( http: / / www.21cnjy.com )极板间电压与电源电压相同，故电路稳定后，两板间的电势差为U，且B极板电势高，当K与2接通，电流从高电势流向低电势，即流过导体的电流方向为b→c→a。21世纪教育网版权所有
考点：红色字体
40．1000,150
【解析】
试题分析：由匀强电场=1000V/m,由电容器的定义式知，=150μF。
考点：匀强电场电场强度和电势差的关系 电容器的定义式
41．BD
【解析】
试题分析：根据静电感应规律可知A板与静电计的金属箔带的是异种电荷，和指针带的是同种电荷，故A错误；电容器的电荷量不变，根据公式可得将B板上移，正对面积减小，电容器电容减小，根据公式可得电势差增大，所以静电计的指针偏角增大，B正确；将B板左移，两极板间的距离增大，电容减小，电势差增大，所以静电计的指针偏角增大，C错误；将电介质插入两板之间，增大，电容增大，电势差减小，静电计的指针偏角减小，故D正确
考点：考查了电容器电容动态变化
42．D
【解析】
试题分析：由公式， 和Q不变，可得：A板向右平移，d减小，C增大，U减小，张角减小，A错误；同理，A板向右平移，张角增大，B错误；A板竖直向上平移，s减少，C减少，U增大，张角变大，C错误、D正确。
考点：平行板电容器的电容
43．（1）①变大；（1分）②变小；（1分）③变小；（1分）
④两板正对面积、两板间距离和两板间介质有关（3分） ;(2)A（2分）
【解析】
试题分析：（1）①根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．
（2）综上所述，电容器的电容与两板间的距离、 ( http: / / www.21cnjy.com )正对面积和是否插入电介质有关，并且随距离的增大而减小，随正对面积的增大而增大，随电介质的插入而增大．
（3）A、因为静电计的偏转角大小与电 ( http: / / www.21cnjy.com )压成正比，所以使用静电计的目的是观察电容器两端的电压的变化情况，A正确．B、使用静电计无法直接测量电容器电量的变化，B错误．C、静电计不能用电压表代替，因为若是电压表，当电压表的两极与电容器的两极板连接时，两板的正负电荷会发生中和而失去电量，这样就无法研究电容与什么因素有关了，所以C错误．D、静电计不能用电流表替代，因为若电容器与电流表相连时，电容器会很快放电完毕并且可能由于瞬时电流太大而烧坏电流表．故选A.
考点：本题考查了研究平行板电容器的影响因数.
44．（1）3.36×10-3C到3.52×10-3C；（2）0.42×10-3F到0.44×10-3F
【解析】
试题分析：（1）根据四舍 ( http: / / www.21cnjy.com )五入的原则，图线与坐标轴所围成的面积约为42到44个小格，每个小格表示的电荷量为0.08×10-3C，故电容器的总放电量为3.36×10-3C到3.52×10-3C。
（2）由得，电容为0.42×10-3F到0.44×10-3F。
考点：电容器的电容及电荷量
45．变大；不变；变小.
【解析】
试题分析：电容器带电量Q一定，根据，，；可得：
若仅将左极板向上移至虚线 ( http: / / www.21cnjy.com )位置，S减小，则板间的电场强度E变大；(2)若仅将左极板向左移至虚线位置，板间的电场强度不变；(3)若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，则电容器的电容C增大，板间的电压U减小；
考点：电容器；电场强度；电势差.
46．（1）变大（2）变大（3）两级板间的电势差
【解析】
试题分析：（1）正对面积减小时，根据电容的决定式，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大．
（2）板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大。
（3）静电计的偏转角度可比较两级板间的电势差大小变化，故使用静电计的目的是观察电容器两级板间的电势差的变化情况【来源：21·世纪·教育·网】
考点：定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系
47．（1）不变 变大 （2）不变 不变
【解析】
试题分析：保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差不变，电场强度由，E变大。断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量不变，，E不变。
考点：本题考查电容器两种情况。
48．增大 减小 增大 增大 减小
【解析】
试题分析：(1)电容器与电源断开，电量不变，由电容公式可知增大A、B板间的距离，电容减小，由U=Q/C可知电压增大，静电计指针张角变大(2)把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，电容减小，电压增大，张角增大(3)在A、B板间放入一介质板，电容增大，电压减小，张角减小
考点：考查对电容器电容公式的判断
点评：处理此类问题先要确定电容器的不变量，电容器与电源断开电量不变，电容器始终与电源连接电压不变
49．变大__; ___变小__; __变小
【解析】电容器带电后与电源断开，电容器电量不变，上移左极板，由可知电容减小，由U=Q/C可知电压增大，可观察到静电计指针偏转角大，同理将极板间距离减小时，电容器电容增大，电压减小，可观察到静电计指针偏转角减小，两板间插入一块玻璃，电容增大，电压减小，可观察到静电计指针偏转角减小
50．
【解析】电子穿过匀强电场，电场力做功与在场强方向上偏转成正比。若初速度加倍，穿过电场的时间减半，偏移为原来的1/4。电场力做功也为原来的1/4。原来的动能增量，速度加倍后电子动能增量将是原来的1/4，而进入时初动能为，因此飞出时的动能。
51．（1）1:3（2）
【解析】
试题分析：（1）小球处于静止状态，受力情况如图所示，由平衡条件得
设两极板间的距离为d，则有
所以在两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比：
（2）设该过程拉力对小球做功W，用动能定理得：
又 qE=mgtan30°
解得
考点：物体的平衡；动能定理.
52．（1）8（2）23W
【解析】
试题分析：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB由动能定理得-mgd-qUAB=0- ①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ②
设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I= ③
滑动变阻器接入电路的电阻 ④
（2）电源的输出功率 P出=I2（R+R滑）=23 W ⑤
考点：动能定理；电功率.
53．（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）能穿过A和B的粒子
最大速度 v1＝ ①
最小速度 v2＝ ②
（2）速度最大的粒子t＝0时刻到达B孔， t时刻进入偏转板， 在板间运动时间t，
此段时间内垂直板方向的加速度 a1＝ ③
侧移 y1＝a1 （t）2 ④
由③④得y1＝
设打在荧光屏上的坐标Y1 ⑤
∴Y1＝
速度最小的粒子t时刻到B孔， 2t时刻到偏转板， 在偏转板中运动时间t垂直板方向以a1加速度加速运动t时间， 再以a2大小的加速度减速运动t时间.
a2=
侧移y2＝a1t2＋（a1t）×－a2 （）2
∴ y2＝d
飞出电场后的侧移 ＝（a1t－a2×）×t ⑧
∴＝d
打在荧光屏上的坐标Y2＝y2＋ ⑨
∴ Y2＝d
54．（1）3.6×10－9 C.（2）2.0×10－6 C ；微粒带负电荷．
【解析】
试题分析：(1)由公式C＝得
Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝
解得 ，微粒带负电荷．
考点：物体的平衡；电容器
55．（1）E=1.2V （2） （3）
【解析】
试题分析:（1）根据法拉第电磁感应定律：
（2）根据全电路欧姆定律：
根据
（3）S断开后，流经的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压：
流经的电量:
考点：法拉第电磁感应定律 全电路欧姆定律
56．（1）0.2 A（2）4×10－8 C
【解析】
试题分析：（1）金属棒中产生的感应电动势：E=BLv=0.2 V （2分）
I==0.2 A （2分）
（2）R2两端的电压：U=E－IR=V （2分）
电容器C上所带的电荷量：Q=CU=4×10－8 C （2分）
考点：本题考查了闭合电路欧姆定律和电容的计算
57．（1）磁场垂直于纸面向外；；（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据楞次定律可知：磁场区域Ⅱ的磁场垂直于纸面向外。
设线框中产生的感应电动势为U
根据法第电磁感应定律，得 ①
粒子运动到P点恰好速度为零，根据动能定理，有 ②
联立①②得 ③
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）设粒子运动半径为r，圆形磁场区域的半径为R。根据牛顿第二定律，
有 ④
由几何关系可知 ⑤
联立③④⑤解得
（3）运动周期为 ⑥
粒子在电场力作用下要重新进入磁场，故运动时间为
⑦
联立④⑤⑥⑦得
考点：法拉第电磁感应定律、楞次定律、带电粒子在磁场中的运动.
58．（1）4 V；0.5 Ω.（2）3.5W（3）6×10－5 C.
【解析】
试题分析：（1）S断开时① S闭合时②
解①、②两式得E＝4 V，r＝0.5 Ω.
（2）S闭合时外电路总电阻 P出＝×R＝3.5 W.
（3）S断开时，UC＝U2＝3 V，Q1＝CUC＝6×10－5 C.
考点：全电路欧姆定律；电功率.
59．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）设金属棒所受的安培力为FA
通过电阻R的电流最大时，a=0，即FA=mg ①
又FA=BIL ②
由①②解得：
（2）由 ④
⑤
由③④⑤得：最大速度 ⑥
由动能定理得： ⑦
∴由⑥⑦得：金属棒克服安培力做功 ⑧
（3）电容器两端电压UC=E ⑨
电容器容纳的电量 ⑩
流过金属棒的电流
由④⑨⑩ 得
由牛顿第二定律
由② 得
故金属棒做匀加速直线运动
金属棒的速度
考点：牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律。
60．（1）0.12A（2）3.6×10-4C
【解析】
试题分析：（1）闭合开关S后电路稳定时，
外电阻R外==8Ω ① （1分）
总电流I==0.6A ② （2分）
路端电压U外=IR外=4.8V ③ （1分）
流过R3的电流为 I3==0.12A ④ （2分）
（2）闭合开关S后，电路稳定时，
加在电阻R3的电压U3=I3R3=3.6V ⑤ （2分）
电容充电完毕所带的电荷量Q=CU3=3.6×10-4C ⑥ （1分）
闭合开关S直至电路稳定流过R4的总电荷量Q=3.6×10-4C ⑦（1分）
考点：
61．（电场强度）、（电势差）、 (电容) 、 （电流）、（电动势）、（电势）、 (电阻)、 (磁感应强度)、 (磁感应强度)、
(磁感应强度)
【解析】
试题分析：比值定义物理量是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
考点：本题考查了比值定义物理量的概念
C
R2
R3
R4
R1
B
A
容器
芯柱
绝缘管
导电液
－
＋
图甲 保持d不变，向上平移左极板。
图乙 保持S不变，向右平移左极板。
图丙 S不变，d不变，在两板插入电介质。
A
B
A
B
U
t
t
2t
4t
3t
0
2U0
–U0
l
A
B
O
l
l
l
y
放射源
图甲
图乙
R2
图甲
R1
C
S
B
图乙
t/s
B/T
0.22
0.4
0.6
O
1.0
2.0
0.8
1.0
t/s
0
B/T
B0
t0
图（乙）
y
N
x
M
区域Ⅱ
区域Ⅰ
P
O
图（甲）
粒子源
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选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容
第I卷（选择题）
评卷人 得分
一、选择题
1．如图所示，电路中R1、R2均为可变电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是21教育名师原创作品
( http: / / www.21cnjy.com )
A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离 D．断开开关S
2．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工 ( http: / / www.21cnjy.com )作原理如图所示、Q是绝缘支架，薄金属膜肘和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中，则（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.M、N构成的电容器的电容减小
B.固定电极N上的电荷量保持不变
C.导线AB中有向左的电流
D.对R而言上端（即B端）电势高
3．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的 ( http: / / www.21cnjy.com )金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使指针张角增大的是( )
A．使A、B两板靠近一些
B．使A、B两板正对面积错开一些
C．断开S后，使A板向左平移拉开一些
D．断开S后，使A、B正对面积错开一些
4．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )
A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C．根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝－1V21*cnjy*com
5．如图所示,平行板电容器 ( http: / / www.21cnjy.com )两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地, P为两极板间的一点. 现保持B板不动,将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置, 这时 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.电容器两极板间的电势差减小
B.P点的场强增大
C.P点的电势降低
D.固定在P点的负电荷的电势能将减小
6．如图所示的电路中，AB是两金属板构 ( http: / / www.21cnjy.com )成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电容器的电容变小
B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器内部电场强度大小不变
D．P点电势升高
7．如图所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列解释正确的是( )
A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速率不变
C．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率不变
D．两板间距越小，加速的时间越短，则获得的速率越小
8．如图，正对的平行板电容器一直与电源连接。现将上极板固定，下极板沿竖直方向向下平移一小段距离，下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．电容器的电容增大
B．电容器的电容减小
C．极板间的场强不变
D．极板间的场强增大
9．如图所示，两个水平放置的平行板 ( http: / / www.21cnjy.com )电容器，A板用导线与M板相连，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有P、Q两个带电油滴都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，带电量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．P向下动，Q向上动 B．U1减小，U2增大
C．Q1减小，Q2增大 D．C1减小，C2增大
10．如图所示，D是一个具有单向导 ( http: / / www.21cnjy.com )电性的理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法中正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止
B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动
C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动
D．若B板接地，断开S后，A板稍下移，P的电势能不变
11．如图所示，两平行的带电金属板水平放置。 ( http: / / www.21cnjy.com )若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，改微粒将
( http: / / www.21cnjy.com )
A．保持静止状态
B．向左上方做匀加速运动
C．向正下方做匀加速运动
D．向左下方做匀加速运动
12．某一电学黑箱内可能有 ( http: / / www.21cnjy.com )电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）．为了确定各元件种类，小华同学把计算机辅助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关S，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图（a）、（b）、（c）所示，则以下判断中正确的是（ ）
A．AB间是电容器 B．BC间是电感线圈
C．CD间是电容器 D．CD间是定值电阻
13．下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是
A．电学中引入了点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的质量，这里运用了理想化模型的方法
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法
C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容，加速度都是采用比值法定义的
D．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法
14．电路如图甲所示，电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻R的阻值为484Ω，C为电容器， L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压u，下列说法正确的是
( http: / / www.21cnjy.com )
A．R上的电压应等于155.5V
B．电压表的示数为220 V
C．电阻R消耗的功率小于50W
D．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311V
15．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，接通开关S，电源即给电容器充电（ ）
A.保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大
C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D.断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大
16．如图，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计。则下列判断正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.闭合S，稳定后，电容器两端电压值为E
B.闭合S，稳定后，电容器的a极带正电
C.断开S瞬间，电容器的a极将带正电
D.断开S瞬间，电容器的a极将带负电
17．如图所示电路中，电阻R1：R2： ( http: / / www.21cnjy.com )R3：R4=1：2：3：4，C为电容器，A为电流表，当电路中某个电阻断路瞬间，发现有自上而下的电流通过电流表A，则断路的电阻可能是 （ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
18．如图所示，一个质量为m、带电量为 ( http: / / www.21cnjy.com )q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受的重力．当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上．现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下的仅改变某一物理量的方案中，不可行的是 （ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．使粒子的带电量减少为原来的1/4
B．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半
C．使两板间的距离增加到原来的2倍
D．使两极板的长度减小为原来的一半
19．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命与创新，下列说法正确的是：
A.电容器的电容大小与带电量有关
B.根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场一定能产生变化的电场
C.根据狭义相对论原理可知，在不同惯性参考系中，光在真空中的光速是不同的
D.电视机遥控器使用的是红外线
20．如图所示，PQ、MN是放置在 ( http: / / www.21cnjy.com )水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中E是电动势为E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。闭合开关，待电路稳定后，则有【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com )
A．导体棒中电流为
B．轻弹簧的长度增加
C．轻弹簧的长度减少
D．电容器带电量为CR2
第II卷（非选择题）
评卷人 得分
二、填空题
21．用如图所示装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，板间电介质的介电常数为ε，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变。 ( http: / / www.21cnjy.com )21cnjy.com
①若保持d、ε不变，减小S，则θ （填变大、变小、或不变，下同）
②若保持S、ε不变，增大d ，则θ
③若保持d、S不变，在板间插入介电常数ε更大的电介质，则θ
22．如图所示，电路中接一电动势为4V， ( http: / / www.21cnjy.com )内电阻为2Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电路稳定后，电流表的读数为_____。电容器上所带的电荷量_____
23．本题为选做题，考生只选择一题作答．若两题都作答，则按24-A题计分．
A．(本题供选修1 -1的考生作答．)如图所示的电路，当开关闭合时，小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)变亮．当开关断开时，小灯泡将 (选填“逐渐”或“立刻”)熄灭． ( http: / / www.21cnjy.com ) B．(本题供选修3 - 1的考生作答．)如图所示的电路，当开关与a相连时，通 ( http: / / www.21cnjy.com )过灵敏电流表G的电流方向 （选填“向左”或“向右”) ．然后将开关与b相连，此时通过灵敏电流表的电流方向 (选填 “向左”或“向右”) ． ( http: / / www.21cnjy.com )
24．平行板电容器两极板间的距离和介质确定后，当两极板的正对面积增大时，其电容_____（填“增大”、“减小”或“不变”；平行板电容器两极板的正对面积和介质确定后，当两极板间距离增大时，其电容_____（填“增大”、“减小”或“不变”）．
25．平行板电容器两板电势差是100V，当板上带电量增加时，板间某一点荷所受电场力变为原来的1.5倍，那么这个电容器的电容是__ ____
26．平行板电容器两极间的电势差为10 ( http: / / www.21cnjy.com )0V，当极板上的电荷量增加1×10-9C时， 极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍，这个电容器的电容是 PF.
27．两块平行金属板，相距2厘 ( http: / / www.21cnjy.com )米，组成一个电容器．当将它接在200伏的直流电压上时，它所带的电量是5×10﹣8库．那么，电容器的极板间的场强大小为 ，电容器的电容大小为 ．
28．如图所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两块金属板带上等量的异种电荷，则：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1)当向两板间插入电介质时，静电计指针张角变________；
（2)当两板间距离增大时，静电计指针张角变_______；
（3)当两板互相平行地错开时，静电计指针张角变________．
29．（8分）在探究平行板电容器的电容 ( http: / / www.21cnjy.com )与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离d、极板的正对面积S及插入极板间的介质有关．他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电容器B板位置不动．
（1）将A板向左平移，静电计指针张角 ( http: / / www.21cnjy.com ) ；将A板竖直向上平移，则静电计指针张角 ；在A、B板间插入电介质，则静电计指针张角 ．
（2）实验中静电计不可以用电压表替代，原因是： ．
30．在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，B极板接地。
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（1）若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大；
（2）若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 （填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随 而增大。
31．如图，平行板电容器的极 ( http: / / www.21cnjy.com )板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若减小电容器极板间的距离，则电容______，静电计指针偏角________。（填“增大”、“减小”、“保持不变”）
32．1999年7月12日，日本原子能 ( http: / / www.21cnjy.com )公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转移为电信号的自动化测量技术．如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低.由此作出下面的判断:如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积 (填“增大”、“减小”或“不变”)，液面必定 (“升高”、“降低”或“不变”).
33． 一般来说，电容器极板的正对面积越_________、极板间的距离越_________，电容器的电容就越大。【出处：21教育名师】
34．水平面中的平行导轨相距L，它们的 ( http: / / www.21cnjy.com )右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动（填向“左”或向“右”）；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_________
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35．一平行板电容器充电后与电源断开，正 ( http: / / www.21cnjy.com )极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示， U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板从虚线所示的位置上移到图中实线位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）。
36．静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度 ( http: / / www.21cnjy.com )越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电势差越大。现对电容器充电后断开开关。若按图下方的说明来做实验，则甲图中两板间电势差________；乙图中两板间电势差________；丙图中两板间电势差________。（“变大”、“变小”或“不变”）
37．（5分）如图所示，当平行板电容 ( http: / / www.21cnjy.com )器充电后，静电计的指针偏转一定角度。若不改变A、B两极板的带电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度将
（选填“减小”、“增大”或“不变”）。
38．如图所示，A和B两平行金属板相距 ( http: / / www.21cnjy.com )10 mm，M点距A板及N点距B板均为2 mm，两极板间的电压为4V，则板间场强为______N/C.A板电势为________V，N点电势为________V.
39． 如图所示为电容器C与电压为U的电 ( http: / / www.21cnjy.com )源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带负电，B板带正电，这一过程称电容器的充电过程. 电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的放电过程．
40．有一充电的平行板电容器，两极 ( http: / / www.21cnjy.com )板间距3mm，两极板的电压为3V，则板间的电场强度为___ __V/m，现设法使极板上的电荷量减少3×10-4C。于是其电压降为原来的1/3，由此可知，该电容的电容量为___ __μF。
评卷人 得分
三、实验题
41．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．A板与静电计的指针带的是异种电荷
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
42．在“探究平行板电容器的电容与哪 ( http: / / www.21cnjy.com )些因素有关”的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大．现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动．下列说法中正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．将A板向右平移，则静电计指针张角增大
B．将A板向左平移，则静电计指针张角增小
C．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小
D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大
43．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）使电容器带电后与电源断开
①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角__ _ __（选填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角__ __（选填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角__ ___（选填变大，变小或不变）；
④由此可知平行板电容器的电容与 有关。
（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有___ ___
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
44．在“用传感器观察电容器的充电和放 ( http: / / www.21cnjy.com )电”实验中，电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V，测得放电的I-t图象如图乙所示。（1）若按“四舍五入”法，根据“I-t图线与两坐标轴包围面积”，试计算电容器全部放电过程的放电量为 ；
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
（2）根据以上数据估算电容器的电容值为 。
45．如图所示为一个已经充电 ( http: / / www.21cnjy.com )的平行板电容器，右极板用绝缘杆固定在铁架台上，左极板通过绝缘杆由手持握。（以下四空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
( http: / / www.21cnjy.com )
甲 乙 丙
（1）如图甲，若仅将左极板向上移至虚线位置，则板间的电场强度 ；
（2）如图乙，若仅将左极板向左移至虚线位置，板间的电场强度 ；
（3）如图丙，若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，则板间的电压 。
46．如下图所示是定性研究 ( http: / / www.21cnjy.com )平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若冲电后保持电容器带电量不变，试指出上图所示的情况下，静电计指针偏转角度变化情况
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）正对面积减小时，静电计指针的偏转角度________________
（2）板间距离增大时，静电计指针的偏转角度________________
（3）使用静电计的目的是观察电容器___________的变化情况。
47．两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，闭合开关S，电源即给电容器充电。
（1）若保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差 ，电场强度 ；
（2）若断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量 ，两极板间的电场强度 。
（填：“变大”、“不变”或“变小”）
48．在研究平行板电容器电容的实验中，电容 ( http: / / www.21cnjy.com )器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到（填增大、减小或不变）
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)当增大A、B板间的距离，静电计指针张角
(2)把B板向上平移， 了A、B板的正对面积，静电计指针张角
(3)在A、B板间放入一介质板， 了板间的介电常数，静电计指针张角
49．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．使电容器带电后与电源断开：
( http: / / www.21cnjy.com )
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_____（填变大，变小或不变）；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角______（填变大，变小或不变）．
50．一个初动能为的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为，如果此电子的初速度增至原来的2倍，则当它飞出电容器时的动能变为 。
评卷人 得分
四、计算题
51．竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用长为的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接．当滑动变阻器R在a位置时，绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°，当将滑片缓慢地移动到b位置时，夹角为θ2=60°．两板间的距离大于，重力加速度为g．问：
（1）小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比
（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球 ( http: / / www.21cnjy.com )再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°，则此过程中拉力做的功W=？
52．如图所示的电路中，两平 ( http: / / www.21cnjy.com )行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V，内电阻r =1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板 此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2）
( http: / / www.21cnjy.com )
53．（14分） 如图甲所示，有一粒子源发射具有沿轴线ABO方向，速度大小不同的粒子，粒子质量均为m，带电荷量均为q（q>0）。A.B是两个阀门，阀门后是一对平行极板，两极板间距为2d，上极板接地，下极板的电势随时间变化关系如图乙所示。O处是一与轴线垂直的接收屏，以O为原点，垂直于轴线ABO向上为y坐标轴正方向。不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标，其余尺寸见图。已知关系式。某时刻A开启，t/2后关闭，又经过t/2后B开启，再过t/2后B也关闭，以B开启的时刻作为图乙中计时零点。（不计粒子重力和粒子间的相互作用力）
（1）求能穿过A和B的粒子的最大速度和最小速度；
（2）上述两类粒子打在接收屏上的y坐标。
54．如图所示，一平行板电容器接 ( http: / / www.21cnjy.com )在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.2×10－3m，取g＝10 m/s2，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)该电容器所带电量．
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？
55．（18分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20。螺线管导线电阻r = 1.0Ω， = 4.0Ω，= 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求流经R2的电量。
56．如图所示，匀强磁场B=0.1 T，金 ( http: / / www.21cnjy.com )属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，其电阻为R= Ω，框架电阻不计，电阻R1=2 Ω，R2=1 Ω，当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）流过金属棒的感应电流多大？
（2）若图中电容器C为0.3 μF，则带多少电荷量？
57．如图（甲）所示，某粒子源向外放射 ( http: / / www.21cnjy.com )出一个α粒子，粒子速度方向与水平成30°角，质量为m，电荷量为+q。现让其从粒子源射出后沿半径方向射入一个磁感应强度为B、区域为圆形的匀强磁场（区域Ⅰ）。经该磁场偏转后，它恰好能够沿y轴进入下方的平行板电容器，并运动至N板且恰好不会从N板的小孔P射出电容器。已知平行板电容器与一边长为L的正方形单匝导线框相连，其内有垂直框面的磁场（区域Ⅱ），磁场变化如图（乙）所示。不计粒子重力，求：21·世纪*教育网
（1）磁场区域Ⅱ磁场的方向及α粒子射出粒子源的速度大小；
（2）圆形磁场区域的半径；
（3）α粒子在磁场中运动的总时间。
58．如图所示的电路中，R1＝3 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W，求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开时，电容器所带的电荷量是多少？
59．如图甲所示，在磁感应强度为 ( http: / / www.21cnjy.com )B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为L平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为R的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直。一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度达到最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好。重力加速度为g，导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（l）通过电阻R的最大电流；
（2）从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功WA；
（3）若用电容为C的平行板电容器代替电阻R，如图乙所示，仍将金属棒从静止释放，经历时间t的瞬时速度v1。
60．（10分）在如图所示的电路中，电 ( http: / / www.21cnjy.com )源电动势E=6.0V，内阻r=2Ω，定值电阻R1= R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电。求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）闭合开关S后，电路稳定时，流过R3的电流大小I3；
（2）闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q．
评卷人 得分
五、简答题
61．在物理学中，常常用比值定义物 ( http: / / www.21cnjy.com )理量，用来表示研究对象的某种性质。定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。请你写出在选修3-1中用比值法定义的物理量的定义式。（至少写出3个）
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：电容器两端的电压等于电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )1两端的电压，故当增大R1的阻值时，电容器两端的电压变大，油滴向上运动，选项A错误；增大R2的阻值，对电路无影响，油滴不动，选项B正确；增大两板间的距离，则电容器两板间场强E减小，则油滴向下运动；选项C错误；断开开关S，电容器将放电，电压减小，电场强度减小，故油滴向下运动，选项D错误； 故选B.
考点：直流电路的含电容电路；电场强度.
2．C
【解析】
试题分析：当膜片向右运动的过程中，M、 ( http: / / www.21cnjy.com )N构成的电容器极板间距离减小，电容C增大 ，由于始终和电源相连，电容器两端电压U不变，所以极板上电荷量增加，电容器充电，导线中有向左的电流，对R 而言下端电势高，所以A.B.D错误，C正确。
考点：电容器
3．CD
【解析】
试题分析：使指针张角增大即两极板间的电势差增大，两极板与电源相连，则若开关不断开，则两极板间的电压恒等于电源电压，则静电计指针的夹角不变，所以AB错误；断开S后，两极板上的电荷量恒定不变，使A板向左平移拉开一些，则两极板间的距离增大，根据公式，则可得电容减小，根据公式，故两极板间的电势差增大，C正确；若断开S后，使A、B正对面积错开一些，则两极板正对面积减小，根据公式，可得电容减小，根据公式可得两极板间的电势差增大，D正确
考点：考查了电容器的动态变化
4．D
【解析】
试题分析：电场强度只和电场本身的性质有关，与试探电荷无关，公式只是计算式，A错误；电容的决定式为，与电荷量以及两极板间的电压无关，公式只是计算式，B错误；公式中q表示场源电荷的电荷量，C错误；根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB＝－1V，D正确
考点：考查了对电场强度，电容，电势差定义式的理解
5．C
【解析】
试题分析：由题意可知，电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器始终与电源相连，电源器两端的电压不变，则电容器两端的电势差保持不变，故A错误；由U=Ed可知，d增大，U不变，则场强E减小；故B减小；因E减小，PB间的距离不变，由U=Ed知，故PB间的电势差减小，而板间总的电势差不变，所以PA间的电势差增大；因A板接地，板间场强向下，P点的电势低于A板的电势，所以P点的电势为降低；故C正确；因电势降低，而P点放置的为负电荷，故电荷的电势能将增大；故D错误；故选C。
考点：电场强度；电势及电势能.
6．ACD
【解析】
试题分析：电源断开后，两极板上所带的电荷量不变，将B板向下平移一小段距离，两极板间的距离变大，根据公式可得，电容减小，根据公式，，可得，两极板间的电场强度大小与两极板间的距离无关，AC正确B错误；B板接地，场强不变，所以P点与地间的电势差增大，即P点电势升高，故D正确；
考点：考查了电容器的动态变化
7．C
【解析】
试题分析：过程中只有电场力做功，所以根据动能定理可得，因为两极板间的电压不变，所以电场力做功不变，故电子到达B板的速率不变，根据牛顿第二定律，故两板间距越大，粒子的加速度越小，因为，所以粒子的加速时间越长，C正确； 21*cnjy*com
考点：考查了带电粒子在电场中的运动
8．B
【解析】
试题分析：将此平行板电容器的下极板沿竖直方向向下平移一小段距离，由知，电容器的电容减小，B正确；A错误；又由得，极板间的场强减小，C、D错误；故选B。【版权所有：21教育】
考点：平行板电容器。
9．AC
【解析】
试题分析：若将B板稍向下移，则C1 ( http: / / www.21cnjy.com )减小，C2不变，故D错误；因两电容器两板电势差相等，带电量之和保持不变，根据Q=CU可知：Q总=C1U+C2U，可知U1=U2=U变大；Q2=C2U可知Q2增大，Q1减小，选项C正确，选项B错误；因AB间场强减小，MN间场强变大，则可知P向下动，Q向上动，选项A正确；故选AC.
考点：电容器；电场强度.
10．ABD
【解析】
试题分析：当保持S闭合， ( http: / / www.21cnjy.com )则电容器的电压不变，当增大A、B极间距，则导致电容器的电容减小，则出现电容器的电量减小，而二极管作用导致电容器的电量不会减小，则电容器的电量会不变，电压不变，所以电场强度不变，带电微粒受重力和电场力依旧平衡，故A对；当保持S闭合，电容器的电压不变，当减小A、B极间距，则导致电容器的电容增加，则出现电容器的电量增加，因此电场强度增大，所以P向上运动．故B对；当增大A、B板间距离，导致电容器的电容减小，由于断开开关S，则电容器的电量不变，所以极板间的电场强度不变，因此P仍处于静止，故C错；A板稍下移，导致电容器的电容增大，当断开S后，则电容器的电量不变，所以电场强度也不变，由于B板接地，则P点到B板的电势差不变，因此P点的电势能也不变，故D对；www-2-1-cnjy-com
考点：主要考查二极管和电容器。
11．D
【解析】现将两板绕过a点的轴（垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )于纸面）逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力也不变，所以现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转后，带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C错误。
【考点定位】电容器，电场力，力的平衡。
【方法技巧】本题主要是:要理解这个题目的实质是在二力平衡作用下物体静止，如果一个力转动45°，而大小不变，物体会乍样运动？
12．ABD
【解析】
试题分析：由图a看出，a接入电路 ( http: / / www.21cnjy.com )时有瞬间的电流，电容器充电过程有短暂的电流，电路稳定后电路中没有电流．说明AB间是电容器，选项A正确；由b图看出，此元件接入电路时，电流逐渐增大，是由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，说明BC间是电感线圈，选项B正确；从c图看出，此元件接入电路时电流立刻增加到某一值且恒定不变，说明CD是定值电阻，选项D正确，C错误；故选ABD.
考点：电容器；电感线圈；
13．D
【解析】
试题分析：点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的体积形状和大小，而不是忽略了带电体的质量，运用了理想化模型的方法，所以A项错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微分法，而不是假设法，所以B项错误；电容的定义式是比值定义，加速度是牛顿第二定律的表达式，才是加速度的定义式也是比值定义，所以C项错误；根据速度定义式，当时间趋近于零时，表示瞬时速度，这里运用了极限思想，所以D项正确。
考点：本题考查了物理方法的理解
14．CD
【解析】
试题分析：根据有效值的概念则对此交流电：，解得：；因电感线圈L对交流电有感抗，故R上的电压应小于155.5V，选项A错误；电压表的示数等于交流电的有效值为155.5V，选项B错误；若R两端的电压为155.5V时，其消耗的功率为，而R上的电压应小于155.5V，故电阻R消耗的功率小于50W，选项C正确；为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于此交流电的最大值311V，选项D正确；故选CD.
考点：交流电的有效值及最大值；电功率；
15．BC
【解析】
试题分析:根据平行板电容器的定义式和电容的决定式可知，开关闭合的时候，电压U不变，减小两板间的距离时，C在减小，U不变，则Q必定增大，由Q增大可知电场强度E也必定增大，故A错误。放入电介质时候C变大，U不变，则Q增大；B正确。开关断开时候Q不变，减小d的时候C在增大，则U必定减小，C正确。加入电介质的时候，C增大，Q不变，则U一定减小，D错误。2·1·c·n·j·y
考点：平行板电容器动态变化的讨论
16．C
【解析】
试题分析:闭合S稳定后，电容C与电 ( http: / / www.21cnjy.com )感L并联，两电阻也是并联，且与电感串联则电容两端的电压必定小于电动势E,故A错误；闭合S稳定后，电容器该为b极板带正电，故B错误；当开关断开时的瞬间，通过电感线圈的磁通量减小，故应产生补充的磁通量，根据右手螺旋定则可知，线圈产生的感应电流应从右到左，这时候相当于电感线圈成了一个电源，且电流流向为从右到左，电流在电源内部的流向是从负极到正极，故电感左端应为正极，右端应为负极，a应带正电。故C正确，D错误。
考点：电路分析基本原理 断电自感现象
17．BC
【解析】
试题分析：设路端电压为U，则根据欧姆定律可得，设电源负极的电势为零，则电容器上极板的电势，下极板的电势为，下极板电势大于上极板电势，有自上而下的电流通过电流表，说明电容器两端电压变大，所以可能为电阻变大或者电阻变大，故BC正确www.21-cn-jy.com
考点：考查了欧姆定律，电容的动态分析
18．B
【解析】
试题分析：设平行板长度为L，宽度为2d，板间电压为U，当速度为v时恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，有．在垂直电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得．故有，现欲使速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度方向距离仍是L，垂直初速度方向距离仍为，如果粒子的带电量减少为原来的，则，可行，故A不符合题意．如果使两板间所接电源的电压减小到原来的一半，则，故B符合题意，如果使两板间的距离增加到原来的2倍，此时垂直初速度方向距离应为d，．故C符合题意；使两极板的长度减小为原来的一半，，故D符合题意．
考点：考查了电容器的动态分析
19．D
【解析】
试题分析：根据公式可得电容器电容大小与电荷量无关，A错误；根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；根据光速不变原理，可知C错误；电视机遥控器使用的是红外线，D正确
考点：考查了电磁波，电容，相对论
20．C
【解析】
试题分析：闭合开关，电路稳定后，则有导体棒中电流为，选项A错误；对导体棒，由左手定则可知，受向左的安培力，故弹簧被压缩，由，解得：，选项B错误，C正确；电容器两端的电压为：，故电容器带电量为，选项D错误；故选C.
考点：直流电路中的含电容电路；安培力.
21．①变大 ②变大 ③变小
【解析】
试题分析：①若保持d、ε不变，减小S，根据，则C减小，根据Q=CU可知，Q不变，则U变大，则θ变大；②若保持S、ε不变，增大d，根据，则C减小，根据Q=CU可知，Q不变，则U变大，则θ变大；③若保持d、S不变，在板间插入介电常数ε更大的电介质，根据，则C变大，根据Q=CU可知，Q不变，则U变小，则θ变小；
考点：电容器的电容；
22． 0.4A；4.8×10-5C
【解析】
试题分析：电流表将R1、R2短路，故电流表示数；电容器两端电压为R3两端电压，故电容器上所带的电荷量。
考点：闭合电路欧姆定律；电容器.
23．24-A．逐渐 立刻；24-B．向右 向左。
【解析】
试题分析：24-A．当开关闭合时，由于自感作用，电感器要阻碍电流的增大，小灯泡逐渐变亮。当开关断开时，由于无法形成回路，小灯泡立即熄灭。
24 - B．当开关与a相 ( http: / / www.21cnjy.com )连时，电容器充电，通过灵敏电流表G的电流方向向右；将开关与b相连，电容器放电，由于上极板带正电，此时通过灵敏电流表的电流方向向左。
考点：自感现象、电容充放电
24．增大 减小
【解析】
试题分析：根据可知，平行板电容器两极板间的距离d和介质确定后，当两极板的正对面积S增大时，其电容增大；平行板电容器两极板的正对面积S和介质确定后，当两极板间距离d增大时，其电容减小．21·cn·jy·com
考点：电容器的电容.
25．2×10-10 F
【解析】
试题分析：设原来电量为Q，电压为U；两板间距离为d；电荷受力F=Eq=；
后来电量Q′=Q+1×10﹣8C；则U′=；F′=,因=1.5；联立解得：C=2×10﹣7F；
考点：本题考查了电容
26．20PF
【解析】
试题分析：设原来电量为Q，电压为U；两板间距离为d；电荷受力；后来电量；则，因；联立解得：；21教育网
考点：考查了电容的计算
27．10000V/m，2.5×10﹣10F
【解析】
试题分析：电容器间的电场为匀强电场，根据场强公式即可求解；根据电容的定义式求电容大小．
解：电容器间的电场为匀强电场，所以电容器的极板间的场强大小为E==10000V/m，电容C==2.5×10﹣10F
故答案为：10000V/m，2.5×10﹣10F
点评：本题考查了电容的定义式的应用，知道电容器间的电场为匀强电场．
28．（1)小；（2)大；（3)大．
【解析】
试题分析：平行板电热器电容：，两极板间的电压：；
（1）当向两板间插入电介质时，两板间的电势差减小，静电计指针张角变小．
（2）当两板间距离增大时，两极板间电压增大，静电计指针张角变大．
（3）当两板互相平行地错开时，两极板间电压变大，静电计指针张角变大．
考点：电容器的电容.
29．⑴增大 增大 减小 ⑵电压表会使电容器放电
【解析】
试题分析：（1）根据，将A板向左平移，则两板间距d变大，则C减小，因为Q一定，根据Q=CU，则U变大，则静电计指针张角增大；将A板竖直向上平移，则S减小，C 减小，则根据Q=CU，则U变大，即静电计指针张角变大；在A、B板间插入电介质，则C变大，根据Q=CU，则U变小，则静电计指针张角减小；（2）实验中静电计不可以用电压表替代，原因是：电压表会使电容器放电。
考点：电容器的电容的决定式及定义式。
30． （1）变大，正对面面积增大；（2）变大 距离减小
【解析】
试题分析: （1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据电容的决定式C=可知，电容C变小．电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝得到，板间电压U变大．此实验说明平行板电容器的电容随极板正对面积增大而增大.2-1-c-n-j-y
（2）若极板B稍向左移动一点，板间距离增大，根据电容的决定式根据电容的决定式C=可知，电容C变小．电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝得到，板间电压U变大．此实验说明平行板电容器的电容随极板距离减小而增大
考点： 电容器的动态分析
31． 增大 ；减小
【解析】
试题分析: 当减小电容器极板间的距离，由C=；分析可知，电容增大，而电容器的电量不变，根据公式C=，分析可知，电势差U减小，静电计的偏角减小．
考点：电容器的动态分析
32．增大、升高
【解析】
试题分析：根据电容器电容 ，电容增大则两电极正对面积增大，图中的电容器的面积就是容器的侧面积，因此侧面积变大就是液面上升。
考点：本题考查电容器电容。
33．大 小
【解析】
试题分析：根据公式可得，两极板间的正对面积越大，距离越小，电容器的电容就越大，
考点：考查电容器电容决定式的理解
34．左
【解析】
试题分析：直导线切割磁感线产生感应电动势，直导线相当于电源，根据安培右手定则，磁感线穿过手心，大拇指指向导体棒运动方向，四指所指即电流方向，若导体棒向右运动电流方向自b到a，电源内部电流从负极流向正极，a为正极，那么上极板带正电，不符合要求。若导体棒向左运动电流方向自a到b，电源内部电流从负极流向正极，a为负极，那么上极板带负电，符合要求。电容器电压等于电源电动势，电荷量，所以
点：电磁感应 电容器
35．变大、不变
【解析】
试题分析：电容器的电量不变，板间距离增大，根据电容的决定式知电容减小．根据得U变大；又，联立解得：,知电场强度E不变．
考点：电容器的量度公式及决定式。
36．大 小 小
【解析】
试题分析：充电后断开开关，则电荷量既不会增加也不会减小，即电荷量不变，甲图向上平移左极板，使得正对面积s变小，电容变小，电压变大，乙图中向右平移左极板使得两板距离d变小电容变大，，电压变小。丙图中插入电解质使得介电常数变大，电容变大，电压变小。
考点：平行板电容器
37．减小
【解析】
试题分析：根据，当减小d，增大介电常数时，电容器电容增大，再根据，Q不变，C增大，则U减小，所以指针的偏转角度减小．
考点：电容器的动态分析
38．400 －4 －0.8
【解析】
试题分析：根据可知两板间的电场强度为；板间电场方向向上，故A点的电势低于B板的电势，因B板接地电势为零，所以可知A板电势为-4V；B、N之间的电势差为，所以N点的电势为-0.8V。
考点：平行板电容器
39．U b→c→a
【解析】
试题分析：充电完成后，电容器两 ( http: / / www.21cnjy.com )极板间电压与电源电压相同，故电路稳定后，两板间的电势差为U，且B极板电势高，当K与2接通，电流从高电势流向低电势，即流过导体的电流方向为b→c→a。21世纪教育网版权所有
考点：红色字体
40．1000,150
【解析】
试题分析：由匀强电场=1000V/m,由电容器的定义式知，=150μF。
考点：匀强电场电场强度和电势差的关系 电容器的定义式
41．BD
【解析】
试题分析：根据静电感应规律可知A板与静电计的金属箔带的是异种电荷，和指针带的是同种电荷，故A错误；电容器的电荷量不变，根据公式可得将B板上移，正对面积减小，电容器电容减小，根据公式可得电势差增大，所以静电计的指针偏角增大，B正确；将B板左移，两极板间的距离增大，电容减小，电势差增大，所以静电计的指针偏角增大，C错误；将电介质插入两板之间，增大，电容增大，电势差减小，静电计的指针偏角减小，故D正确
考点：考查了电容器电容动态变化
42．D
【解析】
试题分析：由公式， 和Q不变，可得：A板向右平移，d减小，C增大，U减小，张角减小，A错误；同理，A板向右平移，张角增大，B错误；A板竖直向上平移，s减少，C减少，U增大，张角变大，C错误、D正确。
考点：平行板电容器的电容
43．（1）①变大；（1分）②变小；（1分）③变小；（1分）
④两板正对面积、两板间距离和两板间介质有关（3分） ;(2)A（2分）
【解析】
试题分析：（1）①根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．
（2）综上所述，电容器的电容与两板间的距离、 ( http: / / www.21cnjy.com )正对面积和是否插入电介质有关，并且随距离的增大而减小，随正对面积的增大而增大，随电介质的插入而增大．
（3）A、因为静电计的偏转角大小与电 ( http: / / www.21cnjy.com )压成正比，所以使用静电计的目的是观察电容器两端的电压的变化情况，A正确．B、使用静电计无法直接测量电容器电量的变化，B错误．C、静电计不能用电压表代替，因为若是电压表，当电压表的两极与电容器的两极板连接时，两板的正负电荷会发生中和而失去电量，这样就无法研究电容与什么因素有关了，所以C错误．D、静电计不能用电流表替代，因为若电容器与电流表相连时，电容器会很快放电完毕并且可能由于瞬时电流太大而烧坏电流表．故选A.
考点：本题考查了研究平行板电容器的影响因数.
44．（1）3.36×10-3C到3.52×10-3C；（2）0.42×10-3F到0.44×10-3F
【解析】
试题分析：（1）根据四舍 ( http: / / www.21cnjy.com )五入的原则，图线与坐标轴所围成的面积约为42到44个小格，每个小格表示的电荷量为0.08×10-3C，故电容器的总放电量为3.36×10-3C到3.52×10-3C。
（2）由得，电容为0.42×10-3F到0.44×10-3F。
考点：电容器的电容及电荷量
45．变大；不变；变小.
【解析】
试题分析：电容器带电量Q一定，根据，，；可得：
若仅将左极板向上移至虚线 ( http: / / www.21cnjy.com )位置，S减小，则板间的电场强度E变大；(2)若仅将左极板向左移至虚线位置，板间的电场强度不变；(3)若仅在两极板间插入一块厚石蜡片，则电容器的电容C增大，板间的电压U减小；
考点：电容器；电场强度；电势差.
46．（1）变大（2）变大（3）两级板间的电势差
【解析】
试题分析：（1）正对面积减小时，根据电容的决定式，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大．
（2）板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容C减小，而电量Q不变，由电容的定义式得知，电容器板间电压增大，所以静电计指针偏角增大。
（3）静电计的偏转角度可比较两级板间的电势差大小变化，故使用静电计的目的是观察电容器两级板间的电势差的变化情况【来源：21·世纪·教育·网】
考点：定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系
47．（1）不变 变大 （2）不变 不变
【解析】
试题分析：保持S闭合，减小两板间的距离，则两极板间电场的电势差不变，电场强度由，E变大。断开S，减小两板间的距离，则极板上的电量不变，，E不变。
考点：本题考查电容器两种情况。
48．增大 减小 增大 增大 减小
【解析】
试题分析：(1)电容器与电源断开，电量不变，由电容公式可知增大A、B板间的距离，电容减小，由U=Q/C可知电压增大，静电计指针张角变大(2)把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，电容减小，电压增大，张角增大(3)在A、B板间放入一介质板，电容增大，电压减小，张角减小
考点：考查对电容器电容公式的判断
点评：处理此类问题先要确定电容器的不变量，电容器与电源断开电量不变，电容器始终与电源连接电压不变
49．变大__; ___变小__; __变小
【解析】电容器带电后与电源断开，电容器电量不变，上移左极板，由可知电容减小，由U=Q/C可知电压增大，可观察到静电计指针偏转角大，同理将极板间距离减小时，电容器电容增大，电压减小，可观察到静电计指针偏转角减小，两板间插入一块玻璃，电容增大，电压减小，可观察到静电计指针偏转角减小
50．
【解析】电子穿过匀强电场，电场力做功与在场强方向上偏转成正比。若初速度加倍，穿过电场的时间减半，偏移为原来的1/4。电场力做功也为原来的1/4。原来的动能增量，速度加倍后电子动能增量将是原来的1/4，而进入时初动能为，因此飞出时的动能。
51．（1）1:3（2）
【解析】
试题分析：（1）小球处于静止状态，受力情况如图所示，由平衡条件得
设两极板间的距离为d，则有
所以在两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比：
（2）设该过程拉力对小球做功W，用动能定理得：
又 qE=mgtan30°
解得
考点：物体的平衡；动能定理.
52．（1）8（2）23W
【解析】
试题分析：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB由动能定理得-mgd-qUAB=0- ①
∴滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V ②
设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I= ③
滑动变阻器接入电路的电阻 ④
（2）电源的输出功率 P出=I2（R+R滑）=23 W ⑤
考点：动能定理；电功率.
53．（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）能穿过A和B的粒子
最大速度 v1＝ ①
最小速度 v2＝ ②
（2）速度最大的粒子t＝0时刻到达B孔， t时刻进入偏转板， 在板间运动时间t，
此段时间内垂直板方向的加速度 a1＝ ③
侧移 y1＝a1 （t）2 ④
由③④得y1＝
设打在荧光屏上的坐标Y1 ⑤
∴Y1＝
速度最小的粒子t时刻到B孔， 2t时刻到偏转板， 在偏转板中运动时间t垂直板方向以a1加速度加速运动t时间， 再以a2大小的加速度减速运动t时间.
a2=
侧移y2＝a1t2＋（a1t）×－a2 （）2
∴ y2＝d
飞出电场后的侧移 ＝（a1t－a2×）×t ⑧
∴＝d
打在荧光屏上的坐标Y2＝y2＋ ⑨
∴ Y2＝d
54．（1）3.6×10－9 C.（2）2.0×10－6 C ；微粒带负电荷．
【解析】
试题分析：(1)由公式C＝得
Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝
解得 ，微粒带负电荷．
考点：物体的平衡；电容器
55．（1）E=1.2V （2） （3）
【解析】
试题分析:（1）根据法拉第电磁感应定律：
（2）根据全电路欧姆定律：
根据
（3）S断开后，流经的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压：
流经的电量:
考点：法拉第电磁感应定律 全电路欧姆定律
56．（1）0.2 A（2）4×10－8 C
【解析】
试题分析：（1）金属棒中产生的感应电动势：E=BLv=0.2 V （2分）
I==0.2 A （2分）
（2）R2两端的电压：U=E－IR=V （2分）
电容器C上所带的电荷量：Q=CU=4×10－8 C （2分）
考点：本题考查了闭合电路欧姆定律和电容的计算
57．（1）磁场垂直于纸面向外；；（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）根据楞次定律可知：磁场区域Ⅱ的磁场垂直于纸面向外。
设线框中产生的感应电动势为U
根据法第电磁感应定律，得 ①
粒子运动到P点恰好速度为零，根据动能定理，有 ②
联立①②得 ③
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）设粒子运动半径为r，圆形磁场区域的半径为R。根据牛顿第二定律，
有 ④
由几何关系可知 ⑤
联立③④⑤解得
（3）运动周期为 ⑥
粒子在电场力作用下要重新进入磁场，故运动时间为
⑦
联立④⑤⑥⑦得
考点：法拉第电磁感应定律、楞次定律、带电粒子在磁场中的运动.
58．（1）4 V；0.5 Ω.（2）3.5W（3）6×10－5 C.
【解析】
试题分析：（1）S断开时① S闭合时②
解①、②两式得E＝4 V，r＝0.5 Ω.
（2）S闭合时外电路总电阻 P出＝×R＝3.5 W.
（3）S断开时，UC＝U2＝3 V，Q1＝CUC＝6×10－5 C.
考点：全电路欧姆定律；电功率.
59．（1）（2）（3）
【解析】
试题分析：（1）设金属棒所受的安培力为FA
通过电阻R的电流最大时，a=0，即FA=mg ①
又FA=BIL ②
由①②解得：
（2）由 ④
⑤
由③④⑤得：最大速度 ⑥
由动能定理得： ⑦
∴由⑥⑦得：金属棒克服安培力做功 ⑧
（3）电容器两端电压UC=E ⑨
电容器容纳的电量 ⑩
流过金属棒的电流
由④⑨⑩ 得
由牛顿第二定律
由② 得
故金属棒做匀加速直线运动
金属棒的速度
考点：牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律。
60．（1）0.12A（2）3.6×10-4C
【解析】
试题分析：（1）闭合开关S后电路稳定时，
外电阻R外==8Ω ① （1分）
总电流I==0.6A ② （2分）
路端电压U外=IR外=4.8V ③ （1分）
流过R3的电流为 I3==0.12A ④ （2分）
（2）闭合开关S后，电路稳定时，
加在电阻R3的电压U3=I3R3=3.6V ⑤ （2分）
电容充电完毕所带的电荷量Q=CU3=3.6×10-4C ⑥ （1分）
闭合开关S直至电路稳定流过R4的总电荷量Q=3.6×10-4C ⑦（1分）
考点：
61．（电场强度）、（电势差）、 (电容) 、 （电流）、（电动势）、（电势）、 (电阻)、 (磁感应强度)、 (磁感应强度)、
(磁感应强度)
【解析】
试题分析：比值定义物理量是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
考点：本题考查了比值定义物理量的概念
C
R2
R3
R4
R1
B
A
容器
芯柱
绝缘管
导电液
－
＋
图甲 保持d不变，向上平移左极板。
图乙 保持S不变，向右平移左极板。
图丙 S不变，d不变，在两板插入电介质。
A
B
A
B
U
t
t
2t
4t
3t
0
2U0
–U0
l
A
B
O
l
l
l
y
放射源
图甲
图乙
R2
图甲
R1
C
S
B
图乙
t/s
B/T
0.22
0.4
0.6
O
1.0
2.0
0.8
1.0
t/s
0
B/T
B0
t0
图（乙）
y
N
x
M
区域Ⅱ
区域Ⅰ
P
O
图（甲）
粒子源
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