- 电容器与电容
- 共12题
1.以下说法正确的是
正确答案
知识点
3.如图，水平正对放置的两块足够大的矩形金属板，分别与一恒压直流电源（图中未画出）的两极相连，M、N是两极板的中心。若把一带电微粒在两板之间a点从静止释放，微粒将恰好保持静止。现将两板绕过M、N且垂直于纸面的轴逆时针旋转一个小角度θ后，再由a点从静止释放一这样的微粒，该微粒将（）
A仍然保持静止
B靠近电势较低的电极板
C以
D以
正确答案
解析
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，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；
将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转小角度θ，电场强度方向逆时针旋转小角度θ，故电场力方向也逆时针旋转小角度θ，如图所示：
qE′=q
故重力和电场力的合力方向水平向右，大小为a=gtanθ，微粒将向右做匀加速运动；故ABC错误，D正确；
考查方向
解题思路
开始时刻微粒保持静止，受重力和电场力而平衡；将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转小角度θ，电容器带电量不变，间距变小，故电场强度的大小变大，电场力的大小也变大，但可根据平行四边形定则，去确定电场力竖直方向分力与重力的关系，从确定微粒的运动即可．
易错点
对微利受力分析后结合牛顿第二定律分析，注意本题中电容器的两板绕过a点的轴逆时针旋转，板间场强大小变化，但竖直方向分力仍与重力相等
知识点
3．将一平行板电容器接到稳压电源上充电，待电容器稳定后第一次保持电容器与电源相连，用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动一段距离，这一过程中外力做功W1；第二次将电容器与电源断开，仍用外力缓慢将一极板沿电场方向外移动相同距离，这一过程中外力做功W2，则两次相比（ ）
正确答案
解析
电容器充电后，断开电源电容器的带电量量不变，
根据：C= Q/ U= ɛS/4πkd可得：极板间电场强度E=U/d=4πkQ/ ɛS，当极板距离变化时板间电场强度保持不变；若接通电源则电容器极板间电势差保持不变，根据E=U/d得随极板距离的增加，板间电场强度减小．由上分析知，当平行板拉开相同距离，两种情况下拉开的距离相同，而电场强度大的电场力大，
由于前者的电场强度减小，后者的电场强度不变，故可知后者克服电场力做功多故B正确，ACD错误．
考查方向
本题主要考查电容器的动态分析
解题思路
．电容器充电后，断开电源，电容器带电量不变，根据电容器的决定式和电场强度与电势差的关系知断开电源后极板间电场强度不变，接通电源时两板间电势差不变，电场强度随距离的增加而减小．由此开展分析即可
易错点
知道根据电容的决定式和电容器的定义式得出电容器间的电场强度表达式，由此判定当电容器带电荷量不变时，板间场强不变的结论，这是解决本题的关键
知识点
11. 如图所示的电路，电源电动势
A该图象表示电容器的充电过程
B电源给电容器充电完毕时，电容器所带的电荷量约为
C
D电容器的电容约为
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
19. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点，在开关S闭合的情况下，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离后，则（ ）
正确答案
解析
A、根据
B、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变．故B错误．
C、电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小．故C正确．
D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据
故选CD．
考查方向
电容器的动态分析
解题思路
电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．
易错点
电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．
知识点
20．目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A、电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，无需要手指有压力，故A错误；
B、电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是电容器的充放电原理；不是电磁感应现象；故B错误；
C、由题意可知，手指从手的触点吸走一部分电荷，在电荷定向移动的过程中，会有微弱电流通过；故C正确．
D、绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作．故D错误．
故选：C．
考查方向
电容
解题思路
由题意明确电容式触摸屏的原理；明确当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定因素分析
易错点
本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同时要掌握电容与正对面积，板间距离的关系，从而进行分析
知识点
14．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电压不变，现在两极板间插入一电介质，其电容C和极板的电荷量Q的变化情况是（ ）
正确答案
解析
由公式
故选：A
考查方向
电容器的动态分析．
解题思路
根据电容的决定式判断电容大小，根据定义式判断电压变化．
易错点
电容的定义式和决定式的配合应用．
知识点
电容器是一种重要的电学元件，基本工作方式就是充电和放电。由这种充放电的工作方式延伸出来的许多电学现象，使得电容器有着广泛的应用。如图1所示，电源
31．闭合开关S，电源向电容器充电。经过时间t，电容器基本充满。
a．求时间t内通过R的平均电流
b．请在图2中画出充电过程中电容器的带电量q随电容器两极板电压u变化的图像；并求出稳定后电容器储存的能量E0；
32．稳定后断开开关S。将电容器一极板固定，用恒力F将另一极板沿垂直极板方向缓慢拉开一段距离x，在移动过程中电容器电量保持不变，力F做功为W；与此同时，电容器储存的能量增加了ΔE。请推导证明：W = ΔE。要求最后的表达式用已知量表示。
正确答案
a、平均电流 
b、
解析
a. 设充电完毕电容器所带电量为Q，即时间t内通过电阻R的电量，此时电容器两端电
压等于电源的电动势
根据电容的定义 
根据电流强度的定义 
解得平均电流 
b．根据
由图像可知，图线与横轴所围面积即为电容器储存的能量，
如图2中斜线部分所示
由图像求出电容器储存的电能 
解得 
考查方向
电容
解题思路
a、根据电容的定义式和电流的定义式就可以求出平均电流；
b、由图像的斜率计算
易错点
结合数学知识画出图像
正确答案
设两极板间场强为
根据
作用力为恒力。两板间的相互作用可以看作负极板电荷处于正极板电荷产生的电场中，可知两板间
的相互作用力 
缓慢移动时有
根据功的定义有
代入已知量得出 
电容器增加的能量 
代入已知量得出 
所以
解析
设两极板间场强为
根据
作用力为恒力。两板间的相互作用可以看作负极板电荷处于正极板电荷产生的电场中，可知两板间
的相互作用力
缓慢移动时有
根据功的定义有
代入已知量得出
电容器增加的能量
代入已知量得出
所以
考查方向
功；电场强度与电势间的关系
解题思路
由物理知识和数学知识结合分析计算
易错点
认真计算
20．目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是
正确答案
解析
A、电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，无需要手指有压力，故A错误；
B、电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是电容器的充放电原理；不是电磁感应现象；故B错误；
C、由题意可知，手指从手的触点吸走一部分电荷，在电荷定向移动的过程中，会有微弱电流通过；故C正确．
D、绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作．故D错误．
考查方向
电容器；电容
解题思路
由题意明确电容式触摸屏的原理；明确当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定因素分析.
易错点
本题关键是根据电容与正对面积，板间距离的变化关系，结合题意从而进行分析.
知识点
14．用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列表达式中不属于比值定义的是（）
A加速度
B磁感应强度
C电容
D电场强度
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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