人教版物理必修3同步练习: 10.4 电容器的电容(能力提升)

人教版物理必修3同步练习: 10.4 电容器的电容(能力提升)
一、选择题
1．（2024高三下·湖北月考） 如图所示为某汽车上的电容式传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器均固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并与计算机的信号采集器串联。下列关于该传感器的说法正确的是（　　）
A．电介质插入极板间越深，电容器的电容越小
B．电介质插入极板间越深，电容器所带电荷量越小
C．在汽车向右做匀速直线运动过程中，电路中无电流
D．在汽车向右做匀加速直线运动过程中，电路中有恒定电流
2．（2024高二下·雅安开学考）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO（纳米铟锡金属氧化物），夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指（肉）触摸电容触摸屏时，手指（肉）和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。寒冷的冬天，人们也可以用触屏手套进行触控操作。下列说法正确的是（　　）
A．为了安全，触屏手套指尖处应该采用绝缘材料
B．使用绝缘笔压电容触摸屏不能进行触控操作
C．手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变小
D．手指与屏的接触面积变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变小
3．（2024高二下·仁寿开学考）图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，实验前电容器已经充电，则下列描述符合事实的是（　　）
A．只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
B．只将电容器a板左移，静电计指针的张角变小
C．只将电容器a板向上平移，静电计指针的张角变大
D．只人为增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容减小
4．（2024高二下·华蓥开学考）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（　　）
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，静电计的指针偏角增大
5．（2023高二上·揭东期末）如图所示，用电池对电容器充电，电容器两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现只增大电容器两极板的间距，则在这个过程中（　　）
A．电容器放电 B．电荷q将向上加速运动
C．电荷q依然保持静止 D．电容器充电
6．（2023高二上·宝安期末）根据如图连接电路，单刀双掷开关接通，待电流稳定后把开关改接，此后的电流传感器记录图像如图所示，减小电阻，重复实验，绘制的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2020高二上·河南月考）有一个孤立的平行板电容器，两个极板带有等量的正、负电荷。在保持所带电量不变的情况下，仅改变两极板间的距离 ，下列说法正确的是（　　）
A．极板间的距离 加倍，极板间的场强 变为原来的
B．极板间的距离 加倍，极板间的场强 变为原来的2倍
C．极板间的距离 减半，极板间的场强 变为原来的4倍
D．极板间的距离 减半，极板间的场强 没有发生变化
8．（2023高二上·河源月考）如图，平行板电容器通过导线与滑动变阻器R、直流电源相连，电容器上、下极板分别是M板、N板.P是静止在极板中间的带电油滴，下列说法正确的是（　　）
A．油滴带正电荷
B．M板水平右移一点，油滴P将保持静止
C．M板下移一点，油滴P将向下移动
D．将滑动变阻器滑片向左运动，油滴P将向上运动
9．（2023高二上·江门期末）如图所示为某一平行板电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是（　　）
A．是充电过程 B．该电容器两板间电场强度增大
C．该电容器的电容为 D．该电容器的电量变化量为0.20C
10．（2024高三下·广东月考）如图所示，平行板电容器两极板间距为，板带正电，板接地，两板间一点到板的距离为，电容器的电容为，点的电场强度为，取大地电势为零，则
A．板带电量为
B．点的电势为
C．A、两板间的电压为
D．将板向上平移一小段距离，点的电势将降低
11．（2024高二下·信宜开学考）如图，平行板电容器两极板间有一负电荷电量很小固定在点。表示两极板间的场强，表示负电荷在点的电势能。若将负极板向上移动少许。则（　　）
A．变小，变小 B．变大，变小
C．变小，变大 D．变大，变大
12．（2024高三上·赤峰模拟） 可变电容器通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连。初始时开关S闭合，极板间靠近下极板有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C．断开开关S，只将板间距变为原来的2倍，则带电粒子P会向下运动
D．断开开关S，只将板间距变为原来的，则带电粒子P所在处的电势不变
13．（2024高三上·嘉兴模拟） 如图所示，将静电计与电容器（图中未画出）相连，可检测带电电容器的两极间的电压变化。带电静电计的金属指针和圆形金属外壳的空间内存在电场，分别用实线和虚线表示电场线和等势面，该空间内有两点，则（　　）
A．静电计两根金属指针带异种电荷
B．图中实线表示电场线，虚线表示等势面
C．图中点电势一定高于点电势
D．当静电计两指针张角减小时，表明电容器在放电
14．（2024高二上·沈阳期末）电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（　　）
A．液滴向下运动 B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少 D．M点电势变低
二、多项选择题
15．（2024高二下·绵阳开学考）如图所示，D是一只理想二极管，平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　）
A．U不变 B．Q不变
C．不变 D．电荷仍保持静止
16．（2024高二上·天河期末）如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是（　　）
A．保持S接通，使两极板的面积错开一些（仍平行），则两极板间的电场强度减小
B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过
C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压减小
D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小
17．（2023高三上·河北期末）电容式传感器以其优越的性能在汽车中有着广泛的应用，某物理兴趣小组研究一电容传感器的性能，图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，E为电动势恒定的电源（内阻忽略不计），R为阻值可调的电阻，C为电容器，将单刀双挪开关S分别拨到a、b，得到充、放电过程电路中的电流I与时间t的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．开关接a时，电容器充电，上极板带正电，且电荷量逐渐增大
B．开关接a后的短暂过程中，有电子从下极板穿过虚线到达上极板
C．仅增大电阻R的阻值，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变大
D．仅将电容器上下极板水平错开些，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变小
18．（2024高三上·浑源月考）目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的人工监护方式，为减轻医务人员负担，有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测量装置示意图如图甲所示，测量电路如图乙所示，A、B间接入恒定电压，自动控制开关S置于1时电容器充电、置于2时电容器放电。电容器在S的作用下周期性充放电，系统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线，可自动判定输液管中是否有药液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中，电容器两端电压随时间的变化曲线如图丙所示，已知有药液时测量电路中的电容值更大，则（　　）
A．曲线1为有药液时的充电曲线
B．曲线2为有药液时的充电曲线
C．曲线1对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D．曲线2对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
19．（2023高三上·广州月考）如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图，极板固定、极板可动．人起步时，若、两极板距离增大，则
（　　）
A．电容器的电容减小 B．两极板间的场强变小
C．电容器的带电量变大 D．电流由经电流表流向
20．（2023高二上·福田期末） 如图所示为某手机内部加速度传感器的俯视图，M、N为电容器的两极板，M板固定在手机上，N板通过两个完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开。手机静止时，M、N间距离为d0，弹簧为原长状态，电压传感器示数为。不计摩擦，若手机在水平面内运动的加速度如图中所示，则（　　）
A．M、N间距离将小于d0，电容器的电容变大
B．M、N间距离将大于d0，电容器的电容变小
C．M、N板间的电场强度变小
D．电压传感器的示数大于U0
21．（2024高二上·清远期末）运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的。其原理如图所示，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、两极板距离变小，则（　　）
A．电容器的电容增大 B．两极板间的电场强度变小
C．电容器的带电量减小 D．电流由经电流表流向
22．（2024高三上·太原期末）如图所示，平行板电容器两极板、与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的点恰好能处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．将极板向下平移后，油滴在点的电势能增大
B．将极板向下平移后，油滴在点的电势能增大
C．将极板向下平移后，带电油滴静止不动
D．将极板向左平移一小段距离后，点的电势升高
23．（2020高二上·望谟期末）如图所示，充电后与电源断开的平行板电容器水平放置，电容器之间有一带正电的油滴处于静止状态。下列操作中能使该油滴始终保持静止状态的是（　　）
A．将上板向左平移一小段距离 B．将下板向左平移一小段距离
C．将上板向下平移一小段距离 D．将下板向下平移一小段距离
24．（2022高二上·重庆市期末）平行板电容器、水平放置，如图所示连接在电路中，电源内阻不计，平行板的正对面积小于平行板的正对面积，两板间的距离相等，为两板间一点，下板接地，则下列判断正确的是（　　）
A．两板间电场强度小于两板间电场强度
B．的带电量小于的带电量
C．将一陶瓷板插入板间，的带电量增加
D．将一陶瓷板插入板间过程中，点电势升高
三、非选择题
25．（2024高二上·潮州期末）如图所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路图。当把开关拨到后电容器　 　选填“充电”或“放电”，再将开关拨到后，流经的电流方向是　 　选填“从左往右”或“从右往左”。
26．（2024高二上·本溪期末）如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，N板固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，M板和静电计的金属壳都通过导线接地（取大地的电势为零），M板上装有绝缘手柄，可以执手柄控制M板的位置。给电容器充上一定的电荷量，静电计指针张开一定角度。若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若仅将M沿平行板向上（或向下）移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”），稳定后金属板P内部各点的电场强度大小　 　（选填“为零”或“不为零”），金属板P内部各点的电势　 　（选填“为零”或“不为零”）。
27．（2023高二上·怀仁期中） 如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。实验时，给平行板电容器充电后，可观察到静电计指针偏转一定角度。当增大两极板间距离时，可观察到静电计指针的偏角变大，说明两极板间的　 　变大（选填“电势差”或“电荷量”），这时电容　 　（选填“增大”或“减小”）。
28．（2023高二上·佛山月考）某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。
（1）对该装置理解正确的是（　　）
A．操作过程中，可认为A、B两板间的电压始终不变
B．操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C．操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）当手持绝缘柄将A板向左平移时，静电计指针张角将　 　；将A板向上平移时，静电计指针张角将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
29．（2023高二上·静海月考） 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，其中已充电的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。
（1）当板间距离增大时（如图①），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当正对面积减小时（如图②），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）当两板间插入电介质时（如图③），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）本实验过程使用的实验方法是　 　
A．等效替代法 B．控制变量法 C．转换法 D．比较法
30．（2023高二上·广州月考）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2cm的C点处的电势。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、根据
电介质插入极板间越深，ε越大，电容器越大，故A错误；
B、根据
由于电容器两端电压保持不变，电容越大，所带电荷量越多，故B错误；
C、在汽车向右做匀速直线运动过程中，弹簧处于原长状态，电介质相对电容器静止不动，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中无电流，故C正确；
D、在汽车向右做匀加速直线运动稳定后，弹簧处于伸长状态，电介质相对电容器保持静止，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中也无电流，故D正确。
故答案为：C。
【分析】根据物体的运动情况判断电介质在极板中插入深度的变化情况。再根据电容的定义式及决定式分析电容及电荷量的变化情况。电容器的带电量保持不变，即电容器不充放电，电路中无电流。
2．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由题意可知，触屏手套指尖处应该采用导体材料，否则不能形成电容器，故A错误；
B、绝缘笔不是导体材料，则使用绝缘笔压电容触摸屏不能进行触控操作，故B正确；
CD、手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面之间的距离越小，根据
可知手指（肉）和工作面之间形成的电容器电容变大，手指与屏的接触面积变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变大，故CD错误。
故答案为：B。
【分析】手指肉属于导体材料，当采用其他物质对手指肉进行替换时，该物质需为导体材料。手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面之间的距离越小，再根据电容的决定式分析电容的变化情况。
3．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A. 由题意可知电容器所容纳电荷量Q不变，由可知，若在极板间插入有机玻璃板，则C增大，又有可知，电容器两端电压减小，则静电计指针的夹角变小，A不符合题意；
B. 只将电容器a板左移，即d增大，则C减小，由可知，U增大，静电计指针的夹角变大，B不符合题意；
C. 只将电容器a板上移，即S减小，C减小，由可知，U增大，静电计指针的夹角变大，B符合题意；
D. 电容器的电容只与结构有关，与极板所带电荷量多少无关，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电容器的决定式和电容器的定义式可求出静电计指针的变化。
4．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，A板与静电计用导线连接，所以二者带有相同电荷，故静电计的指针与A板带的是同种电荷，A不符合题意；
B.将B板向上平移，正对面积减小，根据电容的决定式
得知，电容C减小，因为电容器与外电路处于断开状态，所以移动极板时，电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U增大，故静电计指针张角增大，B符合题意；
C.乙图中将B板左移，板间距增大，根据电容的决定式
得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，C不符合题意；
D.将电介质插入两板之间，根据电容的决定式
得知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U减小，则静电计指针张角减小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电容的决定式分析电容的变化，由电容的定义式分析极板电压的变化，确定静电计指针偏角的变化情况。
5．【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AD．现只增大电容器两极板的间距，由 可知，电容减小，由于电势差不变，由 可知，电容器的电量减小，则电容器放电，A符合题意，D不符合题意；
BC．由公式 可知，由于电势差不变，距离增大，则场强减小，电荷所受电场力减小，则电荷q将向下加速运动，BC不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用电容的决定式可以判别电容的大小变化，结合电压不变可以判别电荷量的大小变化；利用电势差及板间距离可以判别电场强度的变化，进而判别电荷的运动状态。
6．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】由于电源电动势不变，稳定时电容器两端电压不变，当减小电阻R时，根据欧姆定律可知开始放电瞬间时的电流变大，根据Q=CU可知电容器带电量不变，I-t图线与横轴围成的面积表示电容器带电量，故当放电瞬间时的最大电流变大时，总的放电时间变小。
故答案为：C。
【分析】由于电源电动势不变，稳定时电容器两端电压不变。放电时，电阻越小，放电的瞬间电流越大。I-t图线与横轴围成的面积表示电容器带电量。根据电容定义式判断电容器极板总电荷量是否改变。
7．【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】对于平行板电容器，两板间的电场强度
其中 为静电力常量， 为介电常数， 为两板正对面积，Q为电容器所带电量，这些都为常量，且与两板间距 无关，所以电场强度 不变。
故答案为：D。
【分析】当板间距离变化可以判别电容的大小变化，结合电容的定义式可以判别当电荷量不变时其电场强度保持不变。
8．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间电场强度的方向向下，油滴受力平衡，所以油滴受到的电场力向上，故油滴带负电荷，A不符合题意；
B.因为电容器极板一直与电源相连，所以M极板右移时，极板电压不变，一直等于电源电动势，根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式可知，极板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，所以油滴P将保持静止，B符合题意；
C.M极板下移，电压不变，根据，d变小，E变大，油滴受到的电场力变大，油滴P将向上移动，C不符合题意；
D.和电容器串联的滑动变阻器，在电路稳定时，回路中电流为零，移动滑片不会对电容器的造成影响，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据油滴受到的电场力方向，判断油滴的电性；电容器极板一直与电源相连，移动极板时，极板电压不变，由分析极板间电场强度的变化，得出油滴的运动状态；滑动变阻器是电容器充、放电时的保护电阻，大小对电容器本身没有影响。
9．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．由图象可知，电压从40V降低到36V，电容器的电量减小，则属于放电过程，电场强度减小，AB不符合题意；
C．根据图象，当电压为40V时，电量为0.2C，故电容为 ，C符合题意；
D．如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，则△Q=C △U=0.005F×（40-36）V=0.02C，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电容的定义式得出电容器的电容以及电容器电量的变化量。
10．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、A板的带电量
故A错误；
B、P点的电势
故B正确；
C、A、B两板间的电压为
故C错误；
D、将A板向上平移一小段距离，由于两板的带电量一定，因此两板间的电场强度不变，因此P点的电势不变，故D错误。
故答案为：B。
【分析】接地端的电势为零，结合极板带电情况确定P点电势的正负。根据电势差与场强的关系确定P点的电势。再结合电容定义式及决定式进行分析。
11．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】由于电容器一直与电源相连，则极板间电压不变，根据
若将负极板向上移动少许，可知板间距离减小，则板间场强E变大，由于负极板接地，电势一直为0，则正极板电势不变，由于P点与正极板距离不变，则正极板与P点的电势差增大，P点电势降低，根据
由于电荷带负电，则负电荷在P点的电势能Ep变大。
故答案为：D。
【分析】电容器一直与电源相连，则极板间电压不变。接地端电势为零，根据电源的正负极确定上极板为正还是负。再根据场强与电势差及电势与电势差和电势能与电势的关系进行解答。
12．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A. 由
上极板转过，正对面积S减小，电容器电容减小，A不符合题意；
B. 由
可知，上极板转过，电容器电容减小，电压不变，电荷量减小，B不符合题意；
C. 板间间距变为两倍，由
断开开关后，电荷量不变，故电场强度不变，粒子不动，C不符合题意；
D. 板间间距变为原来的，可知电容增大，电荷量不变的情况下，电压减小，但是电场强度未变，粒子位置不动，与零势能电势差为，故电势不变，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用电容器的定义式和决定式，结合题意，可求出相关物理量的变化。
13．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB、依题意，静电计与电容器相连，由图可知静电计金属指针接在电容器的同一个极板上，金属外壳接在电容器的另一个极板上，所以两根金属针带同种电荷。根据电场线从正电荷发出，到负电荷终止，可知图中虚线表示电场线，则实线表示等势线。故AB错误；
C、题中不知哪一个极板带正电，即不知道电场线的方向，所以P、Q两点电势的高低无法判断。故C错误；
D、依题意，静电计与电容器两极板相连，则静电计两指针张角可以显示极板间的电压，当静电计两指针张角减小时，表明电容器极板间的电压减小，正在放电。故D正确。
故答案为：D。
【分析】静电计金属指针接在电容器的同一个极板上，两根金属针带同种电荷。电场线从正电荷发出，到负电荷终止，等势线垂直于电场线。当静电计两指针张角减小时，电容器极板间的电压减小，电容器正在放电。
14．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】光敏电阻阻值变小，可知电路电流变大，电容器两边电压变大；
AB. 对液滴进行受力分析可知
由
可知，电压增大，则电场强度增大，液滴向上运动，A不符合题意，B符合题意；
C. 由
可知电荷量增加，C不符合题意；
D. 已知电容器下极板电势为零，则M与下极板电势差，电场强度增加，故电势差变大，M点电势变高，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用电容器特点，结合闭合电路动态分析规律，可得出结论。
15．【答案】B,C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】 【解答】AB、将极板A稍向上平移，极板间距d增大，由电容器电容决定式
可知，电容C减小，若电容器两端电压U不变，电容器所带电量Q将减小，由于二极管具有单向导电性，电容器的电荷不能回到电源，所以电容器的电量Q不变；由于电容C减小，由电容的定义式
可知，U变大，故A错误，B正确；
CD、根据
，，
可得
可知板间的场强E不变，板间的电荷所受电场力不变，电荷仍保持静止；P点与B板间的电势差
因E、dPB不变，UPB不变，又B板接地，电势为零，所以P点的电势不变，根据
可知电荷在P点的电势能Ep不变，故CD正确。
故答案为：BCD。
【分析】 二极管具有单向导电性，电容器的电荷不能回到电源，即电容器无法放电。再根据电容器的定义式及决定式和场强与电势差的关系确定两极板电势差及电荷量和场强变化情况。根据电势能与电势的关系确定P点电势能变化情况。
16．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、保持开关S接通，电容器两极板间的电压U保持不变，使两极板的面积错开一些（仍平行），两极板间距离d不变，根据
可知两极板间的电场强度E不变，故A错误；
B、保持S接通，减小两极板间的距离d，根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C增大，而U不变，则Q增大，即电容器将充电，又因为电容器上极板带正电，下极板带负电，所以电流表中有从左到右的电流流过，故B正确；
C、断开S，增大两极板间的距离d，根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C减小，而Q不变，所以两极板间的电压U增大，故C错误；
D、断开S，在两极板间插入一块电介质板，电容器两极板间介电常数ε增大，根根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C增大，而Q不变，所以两极板间的电压U减小，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】保持开关S接通，电容器两极板间的电压U保持不变。断开开关，则两极板的电荷量不变。根据题意确定两极板间各参数的变化情况。再结合电容的的定义式及决定式和场强与电势差的关系进分析处理。
17．【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、当开关接a时电容器充电，上极板接电源的正极，所以上极板带正电，随着两极板间电压的增加，电容器极板上的电荷量也逐渐增加，故A正确；
B、在电容器充电的过程中，上极板上电子在电源的作用下经过电源到达下极板从而给电容器充电，并没有电子穿过虚线，故B错误；
C、根据电流的定义式有
解得
可知，I-t图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带的电荷量，由于仅增大电阻R没有影响电容器的电容，也没有影响电容器两端的电压，根据电容的定义式有
解得
所以电容器极板的带电量不变，即电流图线与t轴在t1 t2时间内所围图形的面积不变，故C错误；
D、仅将电容器上下极板水平错开些，电容器极板的正对面积变小，结合电容器的电容决定式有
所以在电容器充电过程中极板的带电量
可知，电容器极板所带电荷量变小，在放电过程中释放的电荷量减小，即电流图线与t轴在t3 t4时间内所围图形的面积将变小，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】电容器充电时，两极板间电压的增大，电容器极板上的电荷量也逐渐增加。充电的过程中，上极板上电子在电源的作用下经过电源到达下极板从而给电容器充电。I-t图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带的电荷量。再结合电容的决定式及定义式进行分析。
18．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】CD．设电容器两端电压为U，则电路中电流为
画出图丙中两条曲线对应情况下电流随时间变化的图像如图所示
根据I-t图像与横轴围成的面积表示电荷量Q，可以得到曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故C错误，D正确；
AB．根据充满电后电容器满足
曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故曲线2对应情况下的电容值较大，已知有药液时测量电路中的电容值更大，故曲线2为有药液时的充电曲线，故A错误，B正确。
故答案为：BD。
【分析】有药液时，电容器中的电介质为药液，无药液时，电容器中的电介质为空气。根据电容的决定式，判断有无药液时，电容器电容的大小，再根据电容的定义式判断电荷量的大小。根据U-t图像结合欧姆定律画出I-t图像，再根据I-t图像与横轴围成的面积表示电荷量Q确定电荷量的大小情况进行解答。
19．【答案】A,B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】ACD．电容器两极板间距变大，则根据
电容器的电容减小，电容器带电量减小，根据
电压不变，则电容器放电，则电流由b向a流过电流表，故A正确，CD错误；
B．根据
可得电压不变，电容器两极板间距变大，则电场强度变小，故B正确。
故答案为：AB。
【分析】根据题意确定电容器两极板间的电势差不变，再根据电容的定义式判断两极板电容的变化情况，再根电容的定义式确定两极板电荷量的变化情况，电荷量增加，则电容器充电。根据场强与电势差的关系确定板间场强的变化情况。
20．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．若手机有向右的加速度，则N板加速度向右，合力向右，弹力向右，弹簧被压缩，两板间距变大，大于d0，根据
可知，电容C变小，故A错误，B正确；
D．电容器充电后与电源断开，则电荷量Q不变，根据
可知，电容器两端电压变大，电压传感器的示数大于U0，故D正确；
C．根据
，，
可得
可知，M、N板间的电场强度不变，故C错误。
故答案为：BD。
【分析】根据手机是运动情况，确定两极板间间距的变化情况。再根据电容的决定式判断电容的变化情况，电容器充电后与电源断开，则电荷量Q不变，再根据电容的决定式和场强与电势差的关系进行分析。
21．【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.M、N两极板距离变小 ，则根据电容的决定式
可知，电容器的电容增大，A符合题意；
B.因为电容器一直与电源相连，所以在极板移动过程中，极板电压不变，根据
可得，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，B不符合题意；
CD.因电容器的电容增大，而电容器两极板间电压不变，根据电容的定义式
可知，电容器带电量增大，电容器充电，因此电流由a向b流过电流表，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据电容的决定式，判断电容的变化；根据，极板间的电场强度变化；根据电容的定义式，判断电容器极板电量的变化，并得出电流的方向。
22．【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由
极板A向下平移，减少d，增大C，电容器充电，极板间电势差不变，由
电场强度增大，由
P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能减小，故A错误；
BC、同理，将极板B向下平移后，增大d，减小C，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二极管不导通，所以极板间电量不变，由
，，
得
可知电场强度不变，油滴受到向上的电场力不变，所以油滴还是静止不动。PB距离增大，由
可知P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能减小。故B错误，C正确；
D.将极板B向左平移一小段距离后，正对面积减小，电容减小，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二极管不导通，所以极板间电量不变，由BC中公式可知电场强度增大，P点的电势升高。故D正确。
故答案为：CD。
【分析】电容器始终与电源相连，电容器两极板的电势差不变。二极管具有单向导电性，电容器不存在放电情况。再根据电容的定义式及决定式和场强公式进行分析。根据电势差与场强的关系结合B板电势为零确定P点电势的变化情况。
23．【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】因为电容器与电源断开，所以在移动极板的过程中，电容器带电量Q一定，根据
，，
可得
AB.将上板向左平移一小段距离或者将下板向左平移一小段距离，则相对面积S减小，E变大，则油滴受电场力变大，则油滴向上运动，AB不符合题意；
CD.将上板向下平移一小段距离或者将下板向下平移一小段距离，则两板间场强E不变，油滴受力平衡仍静止，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电容器与电源断开，则移动极板的过程中，电容器带电量不变，根据电容的定义式、决定式和电场强度与电势差的关系，分析极板间电场强度的变化，从而得到电场力的变化，再根据重力与电场力的大小关系，分析油滴的运动情况。
24．【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由于两电容器并联在电源两端，电压相等，根据
可知，两板间的距离相等，则两板间的电场强度相同，故A错误；
B、根据
解得
可知，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，则C1的带电量小于C2的带电量，故B正确；
C、将一陶瓷板插入C2板间， C2的电容变大，而电压U不变，根据上述，因此C2的带电量增加，故C正确；
D、将一陶瓷板插入C2板间过程中，C2充电，但是电容器C1两板间的电压不变，电容器 C1两板间的电场强度不变，P点的电势不变，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】两电容器并联在电源两端，电压相等，且保持不变。再根据电容的定义式及电容的决定式进行分析。
25．【答案】充电；从左往右
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】 当把开关拨到后电容器与电源相连，电容器处于充电状态，电容器上板带正电，下班带负电，开关拨至2后，电容器放电，电流方向由正极板流向负极板，流过电阻R的电流方向为从左向右。
【分析】电容器与电源相连，电容器充电，与正极相连的极板带正电，与负极相连的极板带负电，放电时电流由正极板流向负极板。
26．【答案】变大；变大；变小；变小；为零；不为零
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】[1]图示电容器带电量不变，由
，
可得
若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将变大；
[2]若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将变大；
[3]若在两极板间插入云母片，则介电常数变大，保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将变小；
[4]M、N之间未插入金属板P时，由电容器的决定式和定义式，可得M、N之间的电势差
在两极板间插入不与两板接触的厚金属板P后，P板的两侧分别感应出电量为Q的异种电荷，此时M、P之间的电势差为
P、N之间的电势差为
插入金属板P后，M、N之间的电势差为
由于
故
即M、N板间电势差减小，静电计指针张角变小；
[5]插入后，金属板P处于静电平衡状态，那么P内部的电场强度处处为零；
[6]M板电势为零，金属板P与M板不接触，为等势体，内部各点的电势处处相等，不为零。
【分析】两极板电势差越大 静电计偏角越大。电容器极板的电荷量不变，再根据电容的定义式及决定式判断不同情况下电势差的变化情况，继而确定静电计偏角变化情况。静电平衡状态时电场强度处处为零。
27．【答案】电势差；减小
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】静电计指针的偏角变大，说明两极板间的电势差变大；
电容器的电荷量Q不变，根据
两极板间的电势差变大，则电容器的电容C减小。
【分析】两极板间的电势差越大，静电计指针的偏角越大。根据电容的定义式确定电容器电容的变化情况。
28．【答案】（1）C
（2）变大；变大
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）[1]根据实验可知，电容器一直与外部电源断开，故操作过程中两极板的电量保持不变。故选C。
（2）[2][3]将A板向左平移时，板间距离d增大，根据知电容C减小，而电容器所带电量Q不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大；将A板向上平移时，两板正对面积S减小，电容C减小，而电容器所带电量Q不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大。
【分析】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握决定电容的因素，并要抓住不变量，根据电容的定义式和决定式进行分析。
（1） 根据实验装置判定电压不变，还是电量不变；
（2） 由图看出，电容器所带电量不变，静电计测量电容器两板间的电势差，电势差越大，指针的张角越大，根据决定电容的因素，分析电容的变化，由分析U的变化。
29．【答案】（1）增大；减小
（2）增大；减小
（3）减小；增大
（4）B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容的定义式平行板电容器的决定式，电容器带电后与电源断开后，电容器带电量将保持不变。
（1）[1][2]B极板向左移动，极板间的距离d减小，由决定式可知C减小，由定义式可知U变大，故可观察到静电计指针偏转角增大，故填：增大，减小；
（2）[3][4]当极板正对面积减小时，由决定式可知C减小，由定义式又可知U变大，可观察到静电计指针偏转角增大，故填：增大，减小；
（3）[5][6] 当两板间插入电介质时 ，极板间电介质的介电常数增大，由决定式可知C增大，由定义式又可知U变小，可观察到静电计指针偏转角变小，故填：减小，增大；
（4）[7] 本实验过程中，是通过控制电容器所带电荷量不变，从而研究U与C的关系，使用的实验方法是 控制变量法。故选B。
【分析】掌握电容的定义式及平行板电容器的决定式，电容器带电后与电源断开后，电容器带电量将保持不变。注意极板间电压越大，静电计指针偏转角越大，需要注意的地方是电容的定义式中的电容不随Q和U的变化而变化，与Q和U无关。本实验采用的是控制变量法。
30．【答案】（1）解：依电容定义，有电容
（2）解：两板之间为匀强电场，电场强度为
方向竖直向下。
（3）解：C点距A板间距离为
A与C间电势差
又，
可得
【知识点】电容器及其应用；电势差；电势差与电场强度的关系
【解析】【分析】（1）根据电容器的定义式求解平行板电容器的电容；（2）由匀强电场中电场强度与电势差的关系式，求解平行板电容器两板之间的电场强度；（3）由U=Ed和电势差公式相结合，求解距B板为2cm的C点处的电势。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 10.4 电容器的电容(能力提升)
一、选择题
1．（2024高三下·湖北月考） 如图所示为某汽车上的电容式传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧右端与电容器均固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并与计算机的信号采集器串联。下列关于该传感器的说法正确的是（　　）
A．电介质插入极板间越深，电容器的电容越小
B．电介质插入极板间越深，电容器所带电荷量越小
C．在汽车向右做匀速直线运动过程中，电路中无电流
D．在汽车向右做匀加速直线运动过程中，电路中有恒定电流
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、根据
电介质插入极板间越深，ε越大，电容器越大，故A错误；
B、根据
由于电容器两端电压保持不变，电容越大，所带电荷量越多，故B错误；
C、在汽车向右做匀速直线运动过程中，弹簧处于原长状态，电介质相对电容器静止不动，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中无电流，故C正确；
D、在汽车向右做匀加速直线运动稳定后，弹簧处于伸长状态，电介质相对电容器保持静止，电容器大小不变，电容器的带电量保持不变，电路中也无电流，故D正确。
故答案为：C。
【分析】根据物体的运动情况判断电介质在极板中插入深度的变化情况。再根据电容的定义式及决定式分析电容及电荷量的变化情况。电容器的带电量保持不变，即电容器不充放电，电路中无电流。
2．（2024高二下·雅安开学考）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO（纳米铟锡金属氧化物），夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指（肉）触摸电容触摸屏时，手指（肉）和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。寒冷的冬天，人们也可以用触屏手套进行触控操作。下列说法正确的是（　　）
A．为了安全，触屏手套指尖处应该采用绝缘材料
B．使用绝缘笔压电容触摸屏不能进行触控操作
C．手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变小
D．手指与屏的接触面积变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变小
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由题意可知，触屏手套指尖处应该采用导体材料，否则不能形成电容器，故A错误；
B、绝缘笔不是导体材料，则使用绝缘笔压电容触摸屏不能进行触控操作，故B正确；
CD、手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面之间的距离越小，根据
可知手指（肉）和工作面之间形成的电容器电容变大，手指与屏的接触面积变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变大，故CD错误。
故答案为：B。
【分析】手指肉属于导体材料，当采用其他物质对手指肉进行替换时，该物质需为导体材料。手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面之间的距离越小，再根据电容的决定式分析电容的变化情况。
3．（2024高二下·仁寿开学考）图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，实验前电容器已经充电，则下列描述符合事实的是（　　）
A．只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
B．只将电容器a板左移，静电计指针的张角变小
C．只将电容器a板向上平移，静电计指针的张角变大
D．只人为增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容减小
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A. 由题意可知电容器所容纳电荷量Q不变，由可知，若在极板间插入有机玻璃板，则C增大，又有可知，电容器两端电压减小，则静电计指针的夹角变小，A不符合题意；
B. 只将电容器a板左移，即d增大，则C减小，由可知，U增大，静电计指针的夹角变大，B不符合题意；
C. 只将电容器a板上移，即S减小，C减小，由可知，U增大，静电计指针的夹角变大，B符合题意；
D. 电容器的电容只与结构有关，与极板所带电荷量多少无关，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电容器的决定式和电容器的定义式可求出静电计指针的变化。
4．（2024高二下·华蓥开学考）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（　　）
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，静电计的指针偏角增大
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，A板与静电计用导线连接，所以二者带有相同电荷，故静电计的指针与A板带的是同种电荷，A不符合题意；
B.将B板向上平移，正对面积减小，根据电容的决定式
得知，电容C减小，因为电容器与外电路处于断开状态，所以移动极板时，电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U增大，故静电计指针张角增大，B符合题意；
C.乙图中将B板左移，板间距增大，根据电容的决定式
得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，C不符合题意；
D.将电介质插入两板之间，根据电容的决定式
得知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到，板间电势差U减小，则静电计指针张角减小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电容的决定式分析电容的变化，由电容的定义式分析极板电压的变化，确定静电计指针偏角的变化情况。
5．（2023高二上·揭东期末）如图所示，用电池对电容器充电，电容器两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现只增大电容器两极板的间距，则在这个过程中（　　）
A．电容器放电 B．电荷q将向上加速运动
C．电荷q依然保持静止 D．电容器充电
【答案】A
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AD．现只增大电容器两极板的间距，由 可知，电容减小，由于电势差不变，由 可知，电容器的电量减小，则电容器放电，A符合题意，D不符合题意；
BC．由公式 可知，由于电势差不变，距离增大，则场强减小，电荷所受电场力减小，则电荷q将向下加速运动，BC不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用电容的决定式可以判别电容的大小变化，结合电压不变可以判别电荷量的大小变化；利用电势差及板间距离可以判别电场强度的变化，进而判别电荷的运动状态。
6．（2023高二上·宝安期末）根据如图连接电路，单刀双掷开关接通，待电流稳定后把开关改接，此后的电流传感器记录图像如图所示，减小电阻，重复实验，绘制的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】由于电源电动势不变，稳定时电容器两端电压不变，当减小电阻R时，根据欧姆定律可知开始放电瞬间时的电流变大，根据Q=CU可知电容器带电量不变，I-t图线与横轴围成的面积表示电容器带电量，故当放电瞬间时的最大电流变大时，总的放电时间变小。
故答案为：C。
【分析】由于电源电动势不变，稳定时电容器两端电压不变。放电时，电阻越小，放电的瞬间电流越大。I-t图线与横轴围成的面积表示电容器带电量。根据电容定义式判断电容器极板总电荷量是否改变。
7．（2020高二上·河南月考）有一个孤立的平行板电容器，两个极板带有等量的正、负电荷。在保持所带电量不变的情况下，仅改变两极板间的距离 ，下列说法正确的是（　　）
A．极板间的距离 加倍，极板间的场强 变为原来的
B．极板间的距离 加倍，极板间的场强 变为原来的2倍
C．极板间的距离 减半，极板间的场强 变为原来的4倍
D．极板间的距离 减半，极板间的场强 没有发生变化
【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】对于平行板电容器，两板间的电场强度
其中 为静电力常量， 为介电常数， 为两板正对面积，Q为电容器所带电量，这些都为常量，且与两板间距 无关，所以电场强度 不变。
故答案为：D。
【分析】当板间距离变化可以判别电容的大小变化，结合电容的定义式可以判别当电荷量不变时其电场强度保持不变。
8．（2023高二上·河源月考）如图，平行板电容器通过导线与滑动变阻器R、直流电源相连，电容器上、下极板分别是M板、N板.P是静止在极板中间的带电油滴，下列说法正确的是（　　）
A．油滴带正电荷
B．M板水平右移一点，油滴P将保持静止
C．M板下移一点，油滴P将向下移动
D．将滑动变阻器滑片向左运动，油滴P将向上运动
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间电场强度的方向向下，油滴受力平衡，所以油滴受到的电场力向上，故油滴带负电荷，A不符合题意；
B.因为电容器极板一直与电源相连，所以M极板右移时，极板电压不变，一直等于电源电动势，根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式可知，极板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，所以油滴P将保持静止，B符合题意；
C.M极板下移，电压不变，根据，d变小，E变大，油滴受到的电场力变大，油滴P将向上移动，C不符合题意；
D.和电容器串联的滑动变阻器，在电路稳定时，回路中电流为零，移动滑片不会对电容器的造成影响，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据油滴受到的电场力方向，判断油滴的电性；电容器极板一直与电源相连，移动极板时，极板电压不变，由分析极板间电场强度的变化，得出油滴的运动状态；滑动变阻器是电容器充、放电时的保护电阻，大小对电容器本身没有影响。
9．（2023高二上·江门期末）如图所示为某一平行板电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是（　　）
A．是充电过程 B．该电容器两板间电场强度增大
C．该电容器的电容为 D．该电容器的电量变化量为0.20C
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．由图象可知，电压从40V降低到36V，电容器的电量减小，则属于放电过程，电场强度减小，AB不符合题意；
C．根据图象，当电压为40V时，电量为0.2C，故电容为 ，C符合题意；
D．如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，则△Q=C △U=0.005F×（40-36）V=0.02C，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电容的定义式得出电容器的电容以及电容器电量的变化量。
10．（2024高三下·广东月考）如图所示，平行板电容器两极板间距为，板带正电，板接地，两板间一点到板的距离为，电容器的电容为，点的电场强度为，取大地电势为零，则
A．板带电量为
B．点的电势为
C．A、两板间的电压为
D．将板向上平移一小段距离，点的电势将降低
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、A板的带电量
故A错误；
B、P点的电势
故B正确；
C、A、B两板间的电压为
故C错误；
D、将A板向上平移一小段距离，由于两板的带电量一定，因此两板间的电场强度不变，因此P点的电势不变，故D错误。
故答案为：B。
【分析】接地端的电势为零，结合极板带电情况确定P点电势的正负。根据电势差与场强的关系确定P点的电势。再结合电容定义式及决定式进行分析。
11．（2024高二下·信宜开学考）如图，平行板电容器两极板间有一负电荷电量很小固定在点。表示两极板间的场强，表示负电荷在点的电势能。若将负极板向上移动少许。则（　　）
A．变小，变小 B．变大，变小
C．变小，变大 D．变大，变大
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】由于电容器一直与电源相连，则极板间电压不变，根据
若将负极板向上移动少许，可知板间距离减小，则板间场强E变大，由于负极板接地，电势一直为0，则正极板电势不变，由于P点与正极板距离不变，则正极板与P点的电势差增大，P点电势降低，根据
由于电荷带负电，则负电荷在P点的电势能Ep变大。
故答案为：D。
【分析】电容器一直与电源相连，则极板间电压不变。接地端电势为零，根据电源的正负极确定上极板为正还是负。再根据场强与电势差及电势与电势差和电势能与电势的关系进行解答。
12．（2024高三上·赤峰模拟） 可变电容器通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连。初始时开关S闭合，极板间靠近下极板有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C．断开开关S，只将板间距变为原来的2倍，则带电粒子P会向下运动
D．断开开关S，只将板间距变为原来的，则带电粒子P所在处的电势不变
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A. 由
上极板转过，正对面积S减小，电容器电容减小，A不符合题意；
B. 由
可知，上极板转过，电容器电容减小，电压不变，电荷量减小，B不符合题意；
C. 板间间距变为两倍，由
断开开关后，电荷量不变，故电场强度不变，粒子不动，C不符合题意；
D. 板间间距变为原来的，可知电容增大，电荷量不变的情况下，电压减小，但是电场强度未变，粒子位置不动，与零势能电势差为，故电势不变，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用电容器的定义式和决定式，结合题意，可求出相关物理量的变化。
13．（2024高三上·嘉兴模拟） 如图所示，将静电计与电容器（图中未画出）相连，可检测带电电容器的两极间的电压变化。带电静电计的金属指针和圆形金属外壳的空间内存在电场，分别用实线和虚线表示电场线和等势面，该空间内有两点，则（　　）
A．静电计两根金属指针带异种电荷
B．图中实线表示电场线，虚线表示等势面
C．图中点电势一定高于点电势
D．当静电计两指针张角减小时，表明电容器在放电
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB、依题意，静电计与电容器相连，由图可知静电计金属指针接在电容器的同一个极板上，金属外壳接在电容器的另一个极板上，所以两根金属针带同种电荷。根据电场线从正电荷发出，到负电荷终止，可知图中虚线表示电场线，则实线表示等势线。故AB错误；
C、题中不知哪一个极板带正电，即不知道电场线的方向，所以P、Q两点电势的高低无法判断。故C错误；
D、依题意，静电计与电容器两极板相连，则静电计两指针张角可以显示极板间的电压，当静电计两指针张角减小时，表明电容器极板间的电压减小，正在放电。故D正确。
故答案为：D。
【分析】静电计金属指针接在电容器的同一个极板上，两根金属针带同种电荷。电场线从正电荷发出，到负电荷终止，等势线垂直于电场线。当静电计两指针张角减小时，电容器极板间的电压减小，电容器正在放电。
14．（2024高二上·沈阳期末）电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（　　）
A．液滴向下运动 B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少 D．M点电势变低
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】光敏电阻阻值变小，可知电路电流变大，电容器两边电压变大；
AB. 对液滴进行受力分析可知
由
可知，电压增大，则电场强度增大，液滴向上运动，A不符合题意，B符合题意；
C. 由
可知电荷量增加，C不符合题意；
D. 已知电容器下极板电势为零，则M与下极板电势差，电场强度增加，故电势差变大，M点电势变高，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用电容器特点，结合闭合电路动态分析规律，可得出结论。
二、多项选择题
15．（2024高二下·绵阳开学考）如图所示，D是一只理想二极管，平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　）
A．U不变 B．Q不变
C．不变 D．电荷仍保持静止
【答案】B,C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】 【解答】AB、将极板A稍向上平移，极板间距d增大，由电容器电容决定式
可知，电容C减小，若电容器两端电压U不变，电容器所带电量Q将减小，由于二极管具有单向导电性，电容器的电荷不能回到电源，所以电容器的电量Q不变；由于电容C减小，由电容的定义式
可知，U变大，故A错误，B正确；
CD、根据
，，
可得
可知板间的场强E不变，板间的电荷所受电场力不变，电荷仍保持静止；P点与B板间的电势差
因E、dPB不变，UPB不变，又B板接地，电势为零，所以P点的电势不变，根据
可知电荷在P点的电势能Ep不变，故CD正确。
故答案为：BCD。
【分析】 二极管具有单向导电性，电容器的电荷不能回到电源，即电容器无法放电。再根据电容器的定义式及决定式和场强与电势差的关系确定两极板电势差及电荷量和场强变化情况。根据电势能与电势的关系确定P点电势能变化情况。
16．（2024高二上·天河期末）如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是（　　）
A．保持S接通，使两极板的面积错开一些（仍平行），则两极板间的电场强度减小
B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过
C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压减小
D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、保持开关S接通，电容器两极板间的电压U保持不变，使两极板的面积错开一些（仍平行），两极板间距离d不变，根据
可知两极板间的电场强度E不变，故A错误；
B、保持S接通，减小两极板间的距离d，根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C增大，而U不变，则Q增大，即电容器将充电，又因为电容器上极板带正电，下极板带负电，所以电流表中有从左到右的电流流过，故B正确；
C、断开S，增大两极板间的距离d，根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C减小，而Q不变，所以两极板间的电压U增大，故C错误；
D、断开S，在两极板间插入一块电介质板，电容器两极板间介电常数ε增大，根根据平行板电容器电容的决定式和定义式
可知C增大，而Q不变，所以两极板间的电压U减小，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】保持开关S接通，电容器两极板间的电压U保持不变。断开开关，则两极板的电荷量不变。根据题意确定两极板间各参数的变化情况。再结合电容的的定义式及决定式和场强与电势差的关系进分析处理。
17．（2023高三上·河北期末）电容式传感器以其优越的性能在汽车中有着广泛的应用，某物理兴趣小组研究一电容传感器的性能，图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，E为电动势恒定的电源（内阻忽略不计），R为阻值可调的电阻，C为电容器，将单刀双挪开关S分别拨到a、b，得到充、放电过程电路中的电流I与时间t的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．开关接a时，电容器充电，上极板带正电，且电荷量逐渐增大
B．开关接a后的短暂过程中，有电子从下极板穿过虚线到达上极板
C．仅增大电阻R的阻值，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变大
D．仅将电容器上下极板水平错开些，电流图线与t轴在时间内所围图形的面积将变小
【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、当开关接a时电容器充电，上极板接电源的正极，所以上极板带正电，随着两极板间电压的增加，电容器极板上的电荷量也逐渐增加，故A正确；
B、在电容器充电的过程中，上极板上电子在电源的作用下经过电源到达下极板从而给电容器充电，并没有电子穿过虚线，故B错误；
C、根据电流的定义式有
解得
可知，I-t图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带的电荷量，由于仅增大电阻R没有影响电容器的电容，也没有影响电容器两端的电压，根据电容的定义式有
解得
所以电容器极板的带电量不变，即电流图线与t轴在t1 t2时间内所围图形的面积不变，故C错误；
D、仅将电容器上下极板水平错开些，电容器极板的正对面积变小，结合电容器的电容决定式有
所以在电容器充电过程中极板的带电量
可知，电容器极板所带电荷量变小，在放电过程中释放的电荷量减小，即电流图线与t轴在t3 t4时间内所围图形的面积将变小，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】电容器充电时，两极板间电压的增大，电容器极板上的电荷量也逐渐增加。充电的过程中，上极板上电子在电源的作用下经过电源到达下极板从而给电容器充电。I-t图像与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带的电荷量。再结合电容的决定式及定义式进行分析。
18．（2024高三上·浑源月考）目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的人工监护方式，为减轻医务人员负担，有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测量装置示意图如图甲所示，测量电路如图乙所示，A、B间接入恒定电压，自动控制开关S置于1时电容器充电、置于2时电容器放电。电容器在S的作用下周期性充放电，系统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线，可自动判定输液管中是否有药液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中，电容器两端电压随时间的变化曲线如图丙所示，已知有药液时测量电路中的电容值更大，则（　　）
A．曲线1为有药液时的充电曲线
B．曲线2为有药液时的充电曲线
C．曲线1对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D．曲线2对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】CD．设电容器两端电压为U，则电路中电流为
画出图丙中两条曲线对应情况下电流随时间变化的图像如图所示
根据I-t图像与横轴围成的面积表示电荷量Q，可以得到曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故C错误，D正确；
AB．根据充满电后电容器满足
曲线2对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大，故曲线2对应情况下的电容值较大，已知有药液时测量电路中的电容值更大，故曲线2为有药液时的充电曲线，故A错误，B正确。
故答案为：BD。
【分析】有药液时，电容器中的电介质为药液，无药液时，电容器中的电介质为空气。根据电容的决定式，判断有无药液时，电容器电容的大小，再根据电容的定义式判断电荷量的大小。根据U-t图像结合欧姆定律画出I-t图像，再根据I-t图像与横轴围成的面积表示电荷量Q确定电荷量的大小情况进行解答。
19．（2023高三上·广州月考）如图是测量运动步数的电容式传感器工作原理图，极板固定、极板可动．人起步时，若、两极板距离增大，则
（　　）
A．电容器的电容减小 B．两极板间的场强变小
C．电容器的带电量变大 D．电流由经电流表流向
【答案】A,B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】ACD．电容器两极板间距变大，则根据
电容器的电容减小，电容器带电量减小，根据
电压不变，则电容器放电，则电流由b向a流过电流表，故A正确，CD错误；
B．根据
可得电压不变，电容器两极板间距变大，则电场强度变小，故B正确。
故答案为：AB。
【分析】根据题意确定电容器两极板间的电势差不变，再根据电容的定义式判断两极板电容的变化情况，再根电容的定义式确定两极板电荷量的变化情况，电荷量增加，则电容器充电。根据场强与电势差的关系确定板间场强的变化情况。
20．（2023高二上·福田期末） 如图所示为某手机内部加速度传感器的俯视图，M、N为电容器的两极板，M板固定在手机上，N板通过两个完全相同的水平弹簧与手机相连，电容器充电后与电源断开。手机静止时，M、N间距离为d0，弹簧为原长状态，电压传感器示数为。不计摩擦，若手机在水平面内运动的加速度如图中所示，则（　　）
A．M、N间距离将小于d0，电容器的电容变大
B．M、N间距离将大于d0，电容器的电容变小
C．M、N板间的电场强度变小
D．电压传感器的示数大于U0
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．若手机有向右的加速度，则N板加速度向右，合力向右，弹力向右，弹簧被压缩，两板间距变大，大于d0，根据
可知，电容C变小，故A错误，B正确；
D．电容器充电后与电源断开，则电荷量Q不变，根据
可知，电容器两端电压变大，电压传感器的示数大于U0，故D正确；
C．根据
，，
可得
可知，M、N板间的电场强度不变，故C错误。
故答案为：BD。
【分析】根据手机是运动情况，确定两极板间间距的变化情况。再根据电容的决定式判断电容的变化情况，电容器充电后与电源断开，则电荷量Q不变，再根据电容的决定式和场强与电势差的关系进行分析。
21．（2024高二上·清远期末）运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的。其原理如图所示，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、两极板距离变小，则（　　）
A．电容器的电容增大 B．两极板间的电场强度变小
C．电容器的带电量减小 D．电流由经电流表流向
【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.M、N两极板距离变小 ，则根据电容的决定式
可知，电容器的电容增大，A符合题意；
B.因为电容器一直与电源相连，所以在极板移动过程中，极板电压不变，根据
可得，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，B不符合题意；
CD.因电容器的电容增大，而电容器两极板间电压不变，根据电容的定义式
可知，电容器带电量增大，电容器充电，因此电流由a向b流过电流表，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据电容的决定式，判断电容的变化；根据，极板间的电场强度变化；根据电容的定义式，判断电容器极板电量的变化，并得出电流的方向。
22．（2024高三上·太原期末）如图所示，平行板电容器两极板、与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的点恰好能处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．将极板向下平移后，油滴在点的电势能增大
B．将极板向下平移后，油滴在点的电势能增大
C．将极板向下平移后，带电油滴静止不动
D．将极板向左平移一小段距离后，点的电势升高
【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由
极板A向下平移，减少d，增大C，电容器充电，极板间电势差不变，由
电场强度增大，由
P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能减小，故A错误；
BC、同理，将极板B向下平移后，增大d，减小C，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二极管不导通，所以极板间电量不变，由
，，
得
可知电场强度不变，油滴受到向上的电场力不变，所以油滴还是静止不动。PB距离增大，由
可知P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能减小。故B错误，C正确；
D.将极板B向左平移一小段距离后，正对面积减小，电容减小，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二极管不导通，所以极板间电量不变，由BC中公式可知电场强度增大，P点的电势升高。故D正确。
故答案为：CD。
【分析】电容器始终与电源相连，电容器两极板的电势差不变。二极管具有单向导电性，电容器不存在放电情况。再根据电容的定义式及决定式和场强公式进行分析。根据电势差与场强的关系结合B板电势为零确定P点电势的变化情况。
23．（2020高二上·望谟期末）如图所示，充电后与电源断开的平行板电容器水平放置，电容器之间有一带正电的油滴处于静止状态。下列操作中能使该油滴始终保持静止状态的是（　　）
A．将上板向左平移一小段距离 B．将下板向左平移一小段距离
C．将上板向下平移一小段距离 D．将下板向下平移一小段距离
【答案】C,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】因为电容器与电源断开，所以在移动极板的过程中，电容器带电量Q一定，根据
，，
可得
AB.将上板向左平移一小段距离或者将下板向左平移一小段距离，则相对面积S减小，E变大，则油滴受电场力变大，则油滴向上运动，AB不符合题意；
CD.将上板向下平移一小段距离或者将下板向下平移一小段距离，则两板间场强E不变，油滴受力平衡仍静止，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】电容器与电源断开，则移动极板的过程中，电容器带电量不变，根据电容的定义式、决定式和电场强度与电势差的关系，分析极板间电场强度的变化，从而得到电场力的变化，再根据重力与电场力的大小关系，分析油滴的运动情况。
24．（2022高二上·重庆市期末）平行板电容器、水平放置，如图所示连接在电路中，电源内阻不计，平行板的正对面积小于平行板的正对面积，两板间的距离相等，为两板间一点，下板接地，则下列判断正确的是（　　）
A．两板间电场强度小于两板间电场强度
B．的带电量小于的带电量
C．将一陶瓷板插入板间，的带电量增加
D．将一陶瓷板插入板间过程中，点电势升高
【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、由于两电容器并联在电源两端，电压相等，根据
可知，两板间的距离相等，则两板间的电场强度相同，故A错误；
B、根据
解得
可知，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，则C1的带电量小于C2的带电量，故B正确；
C、将一陶瓷板插入C2板间， C2的电容变大，而电压U不变，根据上述，因此C2的带电量增加，故C正确；
D、将一陶瓷板插入C2板间过程中，C2充电，但是电容器C1两板间的电压不变，电容器 C1两板间的电场强度不变，P点的电势不变，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】两电容器并联在电源两端，电压相等，且保持不变。再根据电容的定义式及电容的决定式进行分析。
三、非选择题
25．（2024高二上·潮州期末）如图所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路图。当把开关拨到后电容器　 　选填“充电”或“放电”，再将开关拨到后，流经的电流方向是　 　选填“从左往右”或“从右往左”。
【答案】充电；从左往右
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】 当把开关拨到后电容器与电源相连，电容器处于充电状态，电容器上板带正电，下班带负电，开关拨至2后，电容器放电，电流方向由正极板流向负极板，流过电阻R的电流方向为从左向右。
【分析】电容器与电源相连，电容器充电，与正极相连的极板带正电，与负极相连的极板带负电，放电时电流由正极板流向负极板。
26．（2024高二上·本溪期末）如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，N板固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，M板和静电计的金属壳都通过导线接地（取大地的电势为零），M板上装有绝缘手柄，可以执手柄控制M板的位置。给电容器充上一定的电荷量，静电计指针张开一定角度。若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若仅将M沿平行板向上（或向下）移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将　 　（选填“变大”“不变”或“变小”），稳定后金属板P内部各点的电场强度大小　 　（选填“为零”或“不为零”），金属板P内部各点的电势　 　（选填“为零”或“不为零”）。
【答案】变大；变大；变小；变小；为零；不为零
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】[1]图示电容器带电量不变，由
，
可得
若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将变大；
[2]若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将变大；
[3]若在两极板间插入云母片，则介电常数变大，保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将变小；
[4]M、N之间未插入金属板P时，由电容器的决定式和定义式，可得M、N之间的电势差
在两极板间插入不与两板接触的厚金属板P后，P板的两侧分别感应出电量为Q的异种电荷，此时M、P之间的电势差为
P、N之间的电势差为
插入金属板P后，M、N之间的电势差为
由于
故
即M、N板间电势差减小，静电计指针张角变小；
[5]插入后，金属板P处于静电平衡状态，那么P内部的电场强度处处为零；
[6]M板电势为零，金属板P与M板不接触，为等势体，内部各点的电势处处相等，不为零。
【分析】两极板电势差越大 静电计偏角越大。电容器极板的电荷量不变，再根据电容的定义式及决定式判断不同情况下电势差的变化情况，继而确定静电计偏角变化情况。静电平衡状态时电场强度处处为零。
27．（2023高二上·怀仁期中） 如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。实验时，给平行板电容器充电后，可观察到静电计指针偏转一定角度。当增大两极板间距离时，可观察到静电计指针的偏角变大，说明两极板间的　 　变大（选填“电势差”或“电荷量”），这时电容　 　（选填“增大”或“减小”）。
【答案】电势差；减小
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】静电计指针的偏角变大，说明两极板间的电势差变大；
电容器的电荷量Q不变，根据
两极板间的电势差变大，则电容器的电容C减小。
【分析】两极板间的电势差越大，静电计指针的偏角越大。根据电容的定义式确定电容器电容的变化情况。
28．（2023高二上·佛山月考）某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。
（1）对该装置理解正确的是（　　）
A．操作过程中，可认为A、B两板间的电压始终不变
B．操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变
C．操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变
D．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）当手持绝缘柄将A板向左平移时，静电计指针张角将　 　；将A板向上平移时，静电计指针张角将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】（1）C
（2）变大；变大
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】（1）[1]根据实验可知，电容器一直与外部电源断开，故操作过程中两极板的电量保持不变。故选C。
（2）[2][3]将A板向左平移时，板间距离d增大，根据知电容C减小，而电容器所带电量Q不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大；将A板向上平移时，两板正对面积S减小，电容C减小，而电容器所带电量Q不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大。
【分析】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握决定电容的因素，并要抓住不变量，根据电容的定义式和决定式进行分析。
（1） 根据实验装置判定电压不变，还是电量不变；
（2） 由图看出，电容器所带电量不变，静电计测量电容器两板间的电势差，电势差越大，指针的张角越大，根据决定电容的因素，分析电容的变化，由分析U的变化。
29．（2023高二上·静海月考） 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，其中已充电的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。
（1）当板间距离增大时（如图①），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当正对面积减小时（如图②），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）当两板间插入电介质时（如图③），我们会看到静电计指针的偏角　 　，由此可知电容器的电容　 　；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）本实验过程使用的实验方法是　 　
A．等效替代法 B．控制变量法 C．转换法 D．比较法
【答案】（1）增大；减小
（2）增大；减小
（3）减小；增大
（4）B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容的定义式平行板电容器的决定式，电容器带电后与电源断开后，电容器带电量将保持不变。
（1）[1][2]B极板向左移动，极板间的距离d减小，由决定式可知C减小，由定义式可知U变大，故可观察到静电计指针偏转角增大，故填：增大，减小；
（2）[3][4]当极板正对面积减小时，由决定式可知C减小，由定义式又可知U变大，可观察到静电计指针偏转角增大，故填：增大，减小；
（3）[5][6] 当两板间插入电介质时 ，极板间电介质的介电常数增大，由决定式可知C增大，由定义式又可知U变小，可观察到静电计指针偏转角变小，故填：减小，增大；
（4）[7] 本实验过程中，是通过控制电容器所带电荷量不变，从而研究U与C的关系，使用的实验方法是 控制变量法。故选B。
【分析】掌握电容的定义式及平行板电容器的决定式，电容器带电后与电源断开后，电容器带电量将保持不变。注意极板间电压越大，静电计指针偏转角越大，需要注意的地方是电容的定义式中的电容不随Q和U的变化而变化，与Q和U无关。本实验采用的是控制变量法。
30．（2023高二上·广州月考）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2cm的C点处的电势。
【答案】（1）解：依电容定义，有电容
（2）解：两板之间为匀强电场，电场强度为
方向竖直向下。
（3）解：C点距A板间距离为
A与C间电势差
又，
可得
【知识点】电容器及其应用；电势差；电势差与电场强度的关系
【解析】【分析】（1）根据电容器的定义式求解平行板电容器的电容；（2）由匀强电场中电场强度与电势差的关系式，求解平行板电容器两板之间的电场强度；（3）由U=Ed和电势差公式相结合，求解距B板为2cm的C点处的电势。
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