電容器模型（解析版）-2024-2025學年人教版高二物理必修第三冊同步題型

專題06電容器模型

模型講解

一、電容器

1.電容器：儲存電荷和電能的裝置。任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體，都可以看成一個電容器。

2.電容器的充、放電

(1)充電：把電容器的兩極板分別與電池組的兩極相連，兩個極板分別帶上等量的異種電荷的過程，充電過

程中，由電源獲得的能量儲存在電容器中。

⑵放電：用導線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和的過程，放電過程中，電容器把儲

存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量。

二.對電容的理解

1C=2是電容的定義式，由此也可得出：c=絲。

u\u

2.電容器的電容決定于電容器本身，與電容器的電荷量。以及電勢差。均無關。

Q2s

3.C=上與C=一」的比較

U4nkd

2s

c=-c=——

U4兀左d

公式類別定義式?jīng)Q定式

所有電容器，Q?U,即￡=C不變，反

平行板電容器，CoC￡,Coes,Coc-,反

適用范圍rd

映了電容器容納電荷的本領映了平行板電容器的決定因素

電容器容納電荷的本領，即電容的大小可以由9來量度，但決定因素是電容器

聯(lián)系U

本身，如平行板電容器的0、S、d等因素

三.平行板電容器的動態(tài)分析

1.平行板電容器動態(tài)問題的分析方法

抓住不變量，分析變化量，緊抓三個公式：

Q人erS

C=~,￡=一和C=——o

UdAjikd

2.平行板電容器的兩類典型問題

(1)平行板電容器始終連接在電源兩端：電勢差U不變。

2rs8S

由C=」一oerJ可知C隨小S、0的變化而變化。

471kdd

由0=CU=U——可知，當。不變時，。也隨d、S、&的變化而變化。

471kd

U1、.

由E=—oc-可知，當。不變時，￡隨4的變化而變化。

dd

(2)平行板電容器充電后，切斷與電源的連接：電荷量。保持不變。

由C=------oc一可知C隨d、S、￡r的變化而變化。

471kdd

QAjikdQd

由。=蘭=——^oc—可知，當0不變時，。也隨4、S、耳的變化而變化。

C2rs

UQ4m101一、.

由E=—=二=一上oc—可知，￡隨3、打的變化而變化，而與d無關。

dCd￡rSSrS

四.電容器的充、放電現(xiàn)象

把直流電源、電阻、電容器、電流表、電壓表以及單刀雙擲開關組裝成實驗電路。如圖所示。

電容器的充、放電

⑴充電：把開關S接1,電源給電容器充電，電容器兩極所帶電荷量逐漸增大，電流表示數(shù)減小，電壓表

示數(shù)增大，當電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)不變時，電容器充電結(jié)束。

(2)放電：把開關S接2,電容器對電阻R放電，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減小，當電流表示數(shù)為0,電

壓表示數(shù)為0時放電結(jié)束。

(3)電容器充、放電過程中能量的變化

①充電過程：電源的能量不斷儲存在電容器中。

②放電過程：電容器把儲存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量。

案例剖析"

一~

【例1】心臟除顫器是通過一個充電的電容器對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電，讓一部分電荷通過心臟,

使心臟完全停止跳動，再刺激心顫患者的心臟恢復正常跳動。如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，該心臟

除顫器的電容器電容為15NF,充電至9.0kV電壓,

如果電容器在2.0ms時間內(nèi)完成放電,放電結(jié)束時電容器兩極板間的電勢差減為0。下列說法正確的是()

-----

A.若充電至4.5kV,則該電容器的電容為7.5NF

B.充電至9.0kV時，該電容器所帶電荷量是0.27C

C.這次放電有0.135C的電荷量通過人體組織

D.這次放電過程中通過人體組織的電流恒為67.5A

【答案】C

【解析】電容器在充電過程中，電容器的容量C不變，仍然為15pF,故A錯誤；根據(jù)C=?可知，充電

U

至9.0kV時，該電容器所帶電荷量是。=CU=15x10-6x9oooc=0.135C,故B錯誤；由題意可知，放電

結(jié)束后電容器兩極板間的電勢差減為0,則這次放電有0.135C的電荷量通過人體組織，故C正確；根據(jù)/=

。135A=67.5A,但電容器放電過程中電流不恒定，故D錯誤。

t2.0x10-3

【例2】兩塊互相靠近的、很大的平行金屬板，分別帶有等量異種電荷，為了使兩板間的勻強電場場強加倍,

可采取的措施是（）

A.只使兩板的距離減半

B.只使兩板的電荷量都加倍

C.只使兩板的正對面積加倍

D.使兩板的電荷量、距離、正對面積都加倍

【答案】B

8sOU4兀k0

【解析】由c=4、C="及E=—得E=-E與d無關,故只使兩板間距離減半，￡不變；只使。

4兀左dUd8rS

加倍，￡加倍；只使S加倍，則￡減半；使兩板的電荷量、距離、正對面積都加倍，E不變。故B正確，

A、C、D錯誤。

【例3】（多選）如圖所示，豎直放置的平行板電容器與定值電阻R、電源E相連，用絕緣細線將帶電小球q

懸掛在極板間，閉合開關S后細線與豎直方向夾角為仇則有（）

A.保持開關S閉合，將/板向右平移，。不變

B.保持開關S閉合，將/板向左平移，6變小

C.斷開開關S,將/板向右平移，。不變

D.斷開開關S,將/板向右平移，。變小

【答案】BC

【解析】保持開關S閉合，電容器兩端的電勢差不變，將N板向右平移，d減小，則電場強度增大，帶

電小球所受電場力增大，根據(jù)共點力平衡條件知，6角變大，反之向左平移/板，。角變小，故A錯誤，B

正確；斷開開關S,電荷量不變，根據(jù)：C=W，￡==，c=~,聯(lián)立解得￡=二=?=3絲，故電場強

471fazdUdCd￡rS

度大小與兩極板間的距離無關，故電場強度不變，所以移動/板，。角不變，故C正確，D錯誤。

【例3】（多選）如圖所示電路中，/、8是構成平行板電容器的兩金屬極板，尸為其中的一個點。將開關K

閉合，電路穩(wěn)定后將2板向下平移一小段距離，則下列說法正確的是（）

A.電容器的電容增加

B.在8板下移過程中，電阻R中有向上的電流

C.A,8兩板間的電場強度增大

D.P點電勢升高

【答案】BD

【解析】由電容器的電容公式C=——可知距離增大時，電容減小，故A錯誤；開關K閉合，說明電容

4jikd

器兩端電壓一定，在3板下移過程中，由電容的定義式c=9可知電荷量減小，電容器對外放電，電阻尺中

U

有向上的電流，故B正確；電壓一定，由場強公式E=C可知距離增大時/、2兩板間的電場強度減小，

d

故C錯誤；電源負極接地，電勢為零，/板電勢與電源正極電勢相等為二則尸點電勢可表示為

E'dAP,因電場強度減小，說明尸點電勢升高，故D正確。

【例4】如圖，平行板電容器兩極板與電壓為U的電源兩極連接，板的間距為％現(xiàn)有一質(zhì)量為加的帶電

油滴靜止在極板間，重力加速度為g,貝N）

A.油滴帶正電

B.油滴帶電荷量為8

U

C.將下極板向下緩慢移動一小段距離，油滴將立即向上運動

D.增大極板間電壓，油滴將加速下落

【答案】B

【解析】由題可知帶電油滴靜止不動，則帶電油滴受到向上的電場力，平行板電容器板間場強方向豎直

Umsd

向下，則帶電油滴帶負電，故A錯誤；由平衡條件得加g=?一,得油滴帶電荷量為q=上，故B正確；將

dU

下極板向下緩慢移動一小段距離，電容器兩極板距離d增大，根據(jù)u=Ed可得板間場強減小，微粒所受電

場力減小，則油滴將立即向下做加速運動，故C錯誤；增大極板間電壓，根據(jù)。=胡可得板間場強增大,

微粒所受電場力增大，則油滴將立即向上做加速運動，故D錯誤。

綜合應用

~11

一、單選題

1.（2024?遼寧?高考真題）某種不導電溶液的相對介電常數(shù)與.與濃度盤的關系曲線如圖（a）所示，將平行

板電容器的兩極板全部插入該溶液中，并與恒壓電源，電流表等構成如圖（b）所示的電路，閉合開關S后,

若降低溶液濃度，則（）

圖（a）圖（b）

A.電容器的電容減小B.電容器所帶的電荷量增大

C.電容器兩極板之間的電勢差增大D.溶液濃度降低過程中電流方向為

【答案】B

【詳解】A.降低溶液濃度，不導電溶液的相對介電常數(shù)外增大，根據(jù)電容器的決定式C=/可知電容

器的電容增大，故A錯誤；

BC.溶液不導電沒有形成閉合回路，電容器兩端的電壓不變，根據(jù)。=C。結(jié)合A選項分析可知電容器所

帶的電荷量增大，故B正確，C錯誤；

D.根據(jù)B選項分析可知電容器所帶的電荷量增大，則給電容器充電，結(jié)合題圖可知電路中電流方向為

故D錯誤。

故選B。

2.（2024?甘肅?高考真題）一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關S接1,電源E給電容器C充電；開

關S接2,電容器C對電阻R放電。下列說法正確的是（）

MN

A.充電過程中，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流增加

B.充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由M點流向N點

C.放電過程中，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流減小

D.放電過程中，電容器的上極板帶負電荷，流過電阻R的電流由N點流向〃點

【答案】C

【詳解】A.充電過程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流在減小，故A

錯誤；

B.根據(jù)電路圖可知，充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻尺的電流由N點流向加點，故B

錯誤；

C.放電過程中，隨著電容器帶電量的減小，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流在減小，故C正確；

D.根據(jù)電路圖可知，放電過程中，電容器的上極板帶正電荷，流過電阻R的電流由/點流向N點，故D

錯誤。

故選C。

3.（24-25高二上?廣西南寧?階段練習）比值定義法是物理學中常用的研究方法，它用兩個基本的物理量的“比”

來定義一個新的物理量。定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用物理量的大小而

改變，下面式子屬于比值定義法的是（）

,F

A.a——B.

m

C.(p=%

D.

q4兀kd

【答案】C

【詳解】比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，或基本運動特征，它

不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變；電場中某點的電勢是由電場本身決定的，與放入電場中的試探

電荷的電勢能和電量無關，即

是比值定義法；而

mr247ikd

都不是比值定義法。

故選Co

4.（24-25高二上?吉林長春?階段練習）已知均勻帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)的電場中各處的場強相同。

現(xiàn)有一平行板電容器，極板面積為S,兩板間隔為d,其中充滿空氣（空氣的介電常數(shù)取為口。當兩極板上

加電壓。時，忽略邊緣效應，且靜電力常量為左，兩極板間的相互作用力大小為（）

、sSU2「sSU2csSU3reSU2

A.-------B.--------C.-------D.-------

4nkd~Sitkd"8nkd

【答案】A

【詳解】平行板電容器的電容定義式和決定式分別為

c=2

U

c二----

4兀左d

平行板電容器兩板間的電場強度大小為

E上

d

所以單個平行板產(chǎn)生的電場強度大小為

\「U

E=-E=—

22d

兩極板間的相互作用力大小為

F=QE'

聯(lián)立可得

小亞

871kd之

故選Ao

5.（24-25高二上?浙江衢州?階段練習）如圖，平行板電容器與直流電源連接，電源負極接地。初始電容器

不帶電，閉合開關，電路穩(wěn)定后，一個帶電油滴位于電容器中的尸點且處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是

()

-------------------------------

?PE^~

A.帶電油滴帶正電

B.電路穩(wěn)定后，斷開開關，下極板上移一小段（但未到P點），帶電油滴保持靜止

C.保持開關閉合，上極板上移一小段，P點電勢升高

D.保持開關閉合，上極板下移一小段（但未到尸點），帶電油滴將向下運動

【答案】B

【詳解】A.電容器上極板與電源正極連接，上極板帶正電，電場強度方向向下，油滴處于平衡，所受電場

力方向向上，與電場方向相反，則油滴帶負電，故A錯誤；

B.電路穩(wěn)定后，斷開開關，電容器極板所帶電荷量不變，根據(jù)

解得

E工也也

dsS

可知，當下極板上移一小段（但未到尸點），電場強度不變，電場力不變，則帶電油滴保持靜止，故B正確；

C.保持開關閉合，上極板上移一小段，極板間距增大，結(jié)合上述可知，電場強度減小，令尸到下極板間距

為4，則

（pP=Ed0

可知，尸點電勢降低，故C錯誤；

D.保持開關閉合，上極板下移一小段，極板間距減小，結(jié)合上述可知，電場強度增大，電場力增大，則帶

電油滴將向上運動，故D錯誤。

故選B。

6.（24-25高二上?寧夏吳忠?階段練習）如圖所示，平行板電容器實驗裝置中，極板A接地，B與一個靈敏

的靜電計相接。若電容器的電容為C,兩極板間的電壓為U,靜電計張角為0,兩極板間的電場強度為￡,

則（）

A.將A極板向上移動，C變大，。變小,6變大，￡變小

B.將A極板向下移動，C變小，。變大,。變小，E不變

C.將A極板向右移動，C變大，U變小,。變小，￡變小

D.將A極板向左移動，C變小，。變大,。變大，E不變

【答案】D

【詳解】AB.根據(jù)電容器

4k兀d

可知，將A極板上、下移動時，S變小，電容器的電容C變小，電容器的電荷量。不變，根據(jù)

c=2

U

可知，電容器兩端的電壓u變大，結(jié)合勻強電場電場強度與電勢差的關系可的

d

電壓。變大，兩極板間的距離不變，故電場強度變大，AB錯誤；

CD.將A極板向右移動時，根據(jù)

csS

C=----

4kid

可知，極板間的距離減小，電容器的電容增大，根據(jù)

c=2

u

可知，電容器兩端的電壓u變小，結(jié)合勻強電場電場強度與電勢差的關系可的

E_U_^rQ

dsS

可知電場強度不變，當A極板向左移動時，同理可知，此時電容器的電容C變小，U變大，。變大，￡不

變，D正確。

故選D。

7.（24-25高二上?寧夏銀川?階段練習）如圖所示，平行板電容器與一個恒壓直流電源連接，下極板通過/

點接地，一帶正電小球被固定于尸點，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）

ET

-A

靜電計一

A.平行板電容器的電容將減小B.靜電計指針張角變小

C.電容器的電荷量不變D.帶電小球的電勢能將減小

【答案】A

【詳解】A.將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離后兩極板間的距離變大，根據(jù)公式

C=-^-

4兀kd

可得電容C減小，故A正確；

B.電容器兩極板和電源相連，所以電容器兩極板間的電壓恒定不變，故靜電計的張角不變，故B錯誤；

C.根據(jù)

c=2

u

可知，0減小，故C錯誤；

D.根據(jù)公式

E上

d

可知，兩極板間的電場強度減小，上極板與尸點間的電勢差減小，上極板的電勢不變，則尸點的電勢增大,

因為小球帶正電荷，則小球的電勢能增大，故D錯誤。

故選A。

8.（24-25高二上?湖北?階段練習）如圖所示，S］、S?閉合時，一質(zhì)量為機、電荷量為q的帶電液滴，靜止

在平行板電容器的M、N兩金屬板間?，F(xiàn)保持跖閉合，將S?斷開，然后將N板向下平移到圖中虛線位置,

A.電容器電容增大B.兩板間場強不變

C.液滴將向下運動D.液滴電勢能增加

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)

「sS

C=-------

4兀kd

N板向下平移，極板間距增大，電容器電容減小，故A錯誤；

B.保持斯閉合，將S2斷開，電容器極板所帶電荷量一定，根據(jù)

r_￡SQU

47MU'd

解得

E=^-

sS

極板間距增大，則兩板間場強不變，故B正確；

C.結(jié)合上述，兩板間場強不變，液滴所受電場力不變，液滴仍然處于靜止狀態(tài)，故C錯誤；

D.電容器下極板接地，下極板電勢為0,結(jié)合上述可知，電場強度不變，令液滴所在位置到下極板間距為

dN,則有

（pf-0=EdN

N板向下平移，右增大，電場強度方向向下，電場力方向向上，液滴帶負電，根據(jù)

4=給

可知，液滴電勢能減小，故D錯誤。

故選B。

9.（24-25高二上?天津北辰?階段練習）如圖所示，平行板電容器實驗裝置中，極板A接地，B與一個靈敏

的靜電計相接。若電容器的電容為C,兩極板間的電壓為U,則（）

A.將A極板向上移動，C變大，。變小B.將A極板向下移動，C變小，。變小

C.將A極板向右移動，C變大，U變大D.將A極板向左移動，C變小，U變大

【答案】D

【詳解】電容器帶電量一定，根據(jù)

c￡S

C=--------

471kd

以及

Q=CU

可知

A.將A極板向上移動，S減小，則C變小，U變大，選項A錯誤；

B.將A極板向下移動，S減小，則C變小，。變大，選項B錯誤；

C.將A極板向右移動，則d減小，則C變大，U變小，選項C錯誤;

D.將A極板向左移動，則d變大，則C變小，。變大，選項D正確。

故選D。

10.（24-25高二上?陜西咸陽?階段練習）如圖為探究平行板電容器電容決定因素的實驗裝置，尸為兩極板間

的一點。在某次實驗中，保持極板上的電荷量。和兩極板的正對面積S不變，將左極板向左平移一小段距

離，則下列說法中正確的是（）

A.電容器的電容會增大B.兩板間的電勢差會增大

C.靜電計指針的偏角會減小D.尸點的電勢保持不變

【答案】B

【詳解】ABC.保持極板上的電荷量0和兩極板的正對面積S不變，把左板向左平移一小段距離后，極板

間距d變大，由

C=-^~

471kd

可知，電容c變小，由

c=2

U

可知，電壓。變大，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角表示的就是極板間電壓，故可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大。故AC

錯誤；B正確；

D.極板間的電場強度可表示為

EUQ_04兀kQ

~~d~~Cd~~￡rS~s^S

4?rkd

故場強與"無關，場強不變。由題意可知，左側(cè)極板接地，即左側(cè)極板的電勢不變?yōu)榱?，?/p>

3左=%-。左=Ed?本

左極板電勢不變?yōu)榱?，P點到左極板的距離增加，所以尸點電勢升高。故D錯誤。

故選B。

H.（24-25高二上?甘肅天水?階段練習）如圖所示，平行放置的金屬板A、B組成一平行板電容器，開關S

閉合后，若A、B金屬板間距增大，電容器所帶電荷量。、電容C、兩板間電勢差U及電容器兩極板間場

強E的變化情況是（）

A.。變小，C變小，U不變，￡變小

B.。變小，C變小，。不變，E不變

C.。不變，C變小，U變大，E不變

D.0不變，C變小，。變小，E變小

【答案】A

【詳解】開關S閉合后，電容器兩板間電勢差。不變，若A、B金屬板間距d增大，根據(jù)

八2S

C=-------

^7ikd

則電容C變小，根據(jù)

Q=CU

電荷量0變小，根據(jù)

E上

d

則電場強度￡變小，故選A。

12.（24-25高二上?江蘇無錫?開學考試）如圖所示為一電容式位移傳感器，其原理是電介質(zhì)板和物體固定在

一起，當物體發(fā)生一小段位移時，插入兩極板間的電介質(zhì)的長度發(fā)生變化，導致電容發(fā)生變化。電介質(zhì)板

向右平移進入電容器一小段距離過程，則下列說法正確的是（）

電介質(zhì)板

A.平行板電容器的電容變小

B.平行板電容器的帶電量增大

C.通過靈敏電流計的電流方向從6到a

D.當電介質(zhì)板停止運動后，電路中仍有電流通過

【答案】B

【詳解】AB.電介質(zhì)板向右平移進入電容器一小段距離過程，電容器間的介電常數(shù)%增大，由電容的決定

式

C=-^-

4ikd

可知電容增大，因u不變，由電容的定義式

c=2

U

可知，電容器的帶電量。增大，故A錯誤，B正確；

C.電容器的帶電量增大，則電源對電容進行充電，故通過靈敏電流計的電流方向從a到6,故C錯誤；

D.當電介質(zhì)板停止運動后，電容無充放電，故電路中無電流，故D錯誤。

故選Bo

13.（24-25高二上?云南曲靖?階段練習）如圖所示，平行板電容器與一直流電源連接，下極板接地，靜電計

金屬球與電容器上極板連接，靜電計開始時所帶電荷量很少，可忽略。開關閉合，穩(wěn)定時一帶電的油滴靜

止于兩極板間的P點。若斷開開關K,將平行板電容器的下極板豎直向下平移一小段距離，則下列說法正

A.帶電油滴仍保持靜止B.靜電計指針的張角保持不變

C.P點電勢變小D.帶電油滴的電勢能變大

【答案】A

【詳解】B.若斷開開關K,由于靜電計所帶電荷量很少，可忽略不計，故可認為電容器所帶電荷量保持不

變，將平行板電容器的下極板豎直向下平移一小段距離，根據(jù)

。-3Q

~4兀kd'-U

由于d變大，可知電容器電容變小，電容器極板間電壓增大，靜電計指針的張角變大，故B錯誤;

A.根據(jù)

E,U_。=Q44。

~~d~~Cd^~￡XS-￡rS

4兀kd

可知板間電場強度不變，帶電油滴受力保持不變，帶電油滴仍保持靜止狀態(tài)，故A正確;

BD.根據(jù)

U=Ed

由于板間電場強度不變，尸點與下極板距離變大，又下極板接地，電勢為零，可知尸點電勢變大；根據(jù)受

力平衡可知，帶電油滴受到的電場力豎直向上，則帶電油滴帶負電，根據(jù)說=4。，可知帶電油滴在尸點電

勢能變小，故BD錯誤。

故選A。

14.（24-25高二上?江蘇南京?階段練習）熱膨脹是很多材料的性質(zhì)，對材料的熱膨脹現(xiàn)象的研究一直是科技

領域研究工作中的熱點問題。但有些材料因熱膨脹導致的尺寸變化很小，難以測量。某同學設計制作了電

容熱膨脹檢測儀，原理如圖所示。電容器上極板固定，下極板可隨材料豎直方向的尺度變化而上下移動。

現(xiàn)在測量某材料的熱膨脹，將待測材料平放在加熱器上進行加熱使其溫度升高，閉合開關S,下列說法中正

確的是（）

——-~

iya?1>

…虛熟.材料

ZZ//Z///Z/ZZ/Z

A.極板所帶電荷量降低

B.檢測到靈敏電流計的電流方向為從6到。，說明被測材料出現(xiàn)了反常膨脹（溫度升高，高度變?。?/p>

C.滑動變阻器滑片向上滑動少許可以檢測到從6至此的電流

D.檢測結(jié)束，斷開開關，靈敏電流計上有從。到6的短暫電流

【答案】B

【詳解】AB.材料溫度升高，材料膨脹，電容器兩板間距減小，根據(jù)

0￡S

C=--------

4兀kd

電容增大。由于電容器兩板電勢差不變，根據(jù)

c=2

u

極板所帶電荷量增大；如檢測到靈敏電流計的電流方向為從6到。，極板所帶電荷量減小，電容變小，說明

被測材料出現(xiàn)了反常膨脹（溫度升高，高度變?。蔄錯誤，B正確；

C.滑動變阻器滑片向上滑動，阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律

1=^—

R+r

電流變小，由

U^E-Ir

可知檢測儀的工作電壓升高，由

c=2

u

得極板電荷量增大，電容充電，可以檢測到從。到6的電流，故C錯誤；

D.由于電容器上極板帶正電，下極板帶負電，斷開開關，電容器放電，則靈敏電流計上有從6到。的短暫

電流，故D錯誤。

故選B。

15.（24-25高二上?廣西百色?階段練習）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設兩

極板正對面積為S,極板間的距離為乩靜電計指針偏角為仇實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）

—（'."'I_/I—

A.保持S不變，減小d,貝Id變大B.保持S不變，增大d,則。變小

c.保持d不變，增大S,則。變小D.保持d不變，增大S,則6不變

【答案】c

【詳解】AB.由C=君7可知保持S不變，減小心則C變大，電容器所帶電荷量0不變，根據(jù)。=2可

4乃。C

知電容器的電壓U變小，。變小，同理可得，保持S不變，增大d,則。變大，故AB錯誤;

CD.由0=磊可知保持〃不變‘增大$則C變大’電容器所帶電荷量。不變,根據(jù)°=各可知電容器

的電壓U變小，6變小，故C正確，D錯誤。

故選C。

16.（24-25高二上?陜西榆林?階段練習）電源、開關、電阻、電動機、平行板電容器、二極管D組成電路

如圖所示，電源電動勢為12V,內(nèi)阻為1Q,電阻R為5Q,開關閉合后，電動機恰好正常工作，平行板電

容器內(nèi)的一帶電液滴恰能處于靜止狀態(tài)已知電動機額定電壓U為6V,線圈電阻R”為0.5Q。下列說法正確

的是（）

sR

c?P

ED立

A.正常工作時，電動機輸出的機械功率為6W

B.若電動機因故障卡住，電動機的發(fā)熱功率為12W

C.若電動機因故障卡住，電源的總功率保持不變

D.若電動機因故障卡住，帶電液滴仍保持靜止狀態(tài)

【答案】D

【詳解】A.開關閉合后，電動機恰好正常工作，電動機額定電壓。為6V,則電流為

電動機輸出的機械功率為

P=UI-『RM=5.5W,

故A錯誤;

BC.若電動機因故障卡住，電動機的發(fā)熱功率

(E\2

P=%=L7W

電源的輸出功率

P&=EI

電流變化，電源的總功率變化，故BC錯誤，

D.電動機因故障卡住，電容器兩端電壓變小，電容器需要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦?，不能放電，?/p>

容器。不變，則￡不變，帶電液滴仍保持靜止狀態(tài)，故D正確。

故選D。

17.（24-25高二上?廣西?開學考試）如圖所示，電容器極板間有一可移動的電介質(zhì)板，電介質(zhì)板與被測物體

相連，被測物體到極板右邊緣的距離為X。接入電路后，通過極板上物理量的變化可確定被測物體的位置,

下列說法正確的是（）

極板

電介質(zhì)板被測物體

A.若x變大，則電容器的電容增大

B.若x變小且電容器的電荷量不變，則電容器極板間的電壓減小

C.若x變大且電容器極板間的電壓不變，則電容器的電荷量增加

D.若x變大且電容器極板間的電壓不變，則有電流流向電容器的正極板

【答案】B

【詳解】A.x變大，即拔出電介質(zhì)板，根據(jù)電容的決定式

csS

C=----

4兀kd

可知電容減小，故A錯誤；

B.若1變小，即插入電介質(zhì)板，根據(jù)電容的決定式

「ES

C=----

471kd

可知電容增大，電容器的電荷量不變，根據(jù)

c=2

u

可知，電容器極板間的電壓。變小，故B正確；

CD.x變大，即拔出電介質(zhì)板，根據(jù)電容的決定式

c￡S

C二------------

4ikd

可在電容減小，結(jié)合

u

可知，電壓不變，則電容器的電荷量。減少，電容器放電，所以有電流流向電容器的負極，故CD錯誤。

故選B。

18.（24-25高二上?全國?課后作業(yè)）電容器是常用的電學元件，如圖所示，兩個相同的半圓形金屬板間隔一

段距離水平放置，板間可視為真空。兩金屬板分別與電源兩極相連，開關S閉合，上極板可繞過圓心且垂

直于半圓面的軸轉(zhuǎn)動。開始時，兩極板邊緣完全對齊，現(xiàn)讓上極板轉(zhuǎn)過90。，下列說法正確的是（）

A.電容器的電容增大為原來的2倍B.極板上所帶電荷量減少為原來的一半

C.兩極板間電勢差增大為原來的2倍D.兩極板間電勢差減小為原來的一半

【答案】B

【詳解】A.讓上極板轉(zhuǎn)過90。，則兩極板正對面積減小為原來的一半，根據(jù)

C=-^-

4兀kd

可知，電容器的電容減小為原來的一半，故A錯誤；

CD.開關S閉合，兩極板間電勢差不變，故CD錯誤；

B.根據(jù)

Q=CU

可知，極板上所帶電荷量減少為原來的一半，故B正確。

故選Bo

二、多選題

19.（24-25高二上?福建三明?階段練習）如圖所示，M、N為水平平行金屬板，上板有一孔a,兩板相距為

d,分別與電源兩極相連，開關S閉合。一帶電荷量為外質(zhì)量為根的液滴自?？渍戏骄嚯x為d的尸點由

靜止自由下落，到達距離上板|?的。點時速度恰好變?yōu)榱?，重力加速度為g,則以下判斷正確的是（）

B.N板上移一小段距離，液滴仍能到達0點

C.若S斷開，N板上移一小段距離，液滴仍能到達。點

D.若S斷開，N板右移一小段距離，液滴仍能到達。點

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)動能定理

3dUn

解得

U_3mgd

q

故A正確；

B.N板上移一小段距離，若液滴仍能到達。點，則

3dU

mg—<q—

所以液滴不能到達0點，故B錯誤

C.根據(jù)電容的定義式及決定式有

C:3s=。

^7ikdU

根據(jù)電場的計算公式有

d

解得

若S斷開，N板上移一小段距離，電場強度不變，根據(jù)動能定理

mg-1-qE-=0

由上式可知，若S斷開，N板上移一小段距離，電場強度不變，等式仍然成立，液滴仍然能到達。點，故

C正確；

D.根據(jù)若S斷開，N板右移一小段距離，S減小，￡增大，若粒子仍能到達。點，則

3d尸d

mg-—<qE--

所以液滴不能到達0點，故D錯誤。

故選ACo

20.（24-25高二上?陜西西安?階段練習）如圖所示，兩塊較大的金屬板A,B相距為小平行放置并與一電

源相連。開關S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為〃八帶電荷量為4的油滴處于靜止狀態(tài)。以下說法正確的

是（）

A.若將A向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G表中有6—。的電流

B.若將A向左平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G表中有6—。的電流

C.若將A向下平移一小段位移，則油滴向上加速運動，G表中有的電流

D.若S斷開后再將A向下平移一小段位移，則油滴靜止不動，G表中無電流

【答案】AD

【詳解】A.保持與電源相連，電容器極板間電壓保持不變；根據(jù)

E=—,c=-^-,C=2

d471kdU

若將A向上平移一小段位移，板間距離變大，板間場強變小，油滴受到的電場力變小，則油滴向下加速運

動；由于電容變小，電容器所帶電荷量變小，則G表中有6-a的電流，故A正確；

B.若將A向左平移一小段位移，板間距離不變，正對面積變小，則板間場強不變，油滴受力不變，處于靜

止狀態(tài)，由于電容變小，電容器所帶電荷量變小，則G表中有6-。的電流，故B錯誤；

C.若將A向下平移一小段位移，板間距離變小，板間場強變大，油滴受到的電場力變大，則油滴向上加速

運動，由于電容變大，電容器所帶電荷量變大，則G表中有的電流，故C錯誤；

D.若S斷開后再將A向下平移一小段位移，則