2024-2025學(xué)年滬科版（2020）高二（上）物理寒假作業(yè)（五）

第1頁（共1頁）2024-2025學(xué)年滬科版（2020）高二（上）物理寒假作業(yè)（五）一．選擇題（共8小題）1．（2024秋?長沙月考）如圖，平行板電容器的a、b兩極板間有一電荷，在M點處于靜止狀態(tài)。C表示平行板電容器的電容大小，U表示兩極板間的電壓大小，Ep表示電荷在M點的電勢能。若保持極板a不動，將極板b稍向下平移，則下列說法中正確的是（）A．C增大 B．U減小 C．電荷仍保持靜止 D．Ep減小2．（2024秋?榮昌區(qū)校級月考）當云層中包含有大量的電荷時，云層和大地之間可視為一個巨大的平行板電容器。如圖所示，云層帶正電，取地面的電勢為0，在云層和地面間的P點處懸浮有一帶電微粒。下列說法正確的是（）A．微粒帶正電 B．若云層高度下降，P點的電勢降低 C．若云層高度下降，微粒將向上運動 D．若云層高度下降，微粒的電勢能不變3．（2024秋?深圳校級月考）某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R，電源內(nèi)阻不計，先將開關(guān)S合向1，待電路穩(wěn)定后再合向2，用電流傳感器得到電容器放電電流隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，測得圖線與坐標軸所圍面積為S0，則電容器的電容為（）A．S0ImR B．ImRS04．（2024秋?璧山區(qū)校級月考）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(guān)，電路穩(wěn)定后，一個帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．帶電油滴帶正電 B．電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，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(guān)閉合，上極板上移一小段，P點電勢升高 D．保持開關(guān)閉合，上極板下移一小段（但未到P點），帶電油滴將向下運動5．（2024秋?東麗區(qū)校級月考）用傳感器觀察電容器充、放電過程的實驗電路如圖甲所示，電源電動勢為8V，內(nèi)阻忽略不計。先使開關(guān)S擲向1端，電源向電容器充電，這個過程瞬間完成。然后把開關(guān)S擲向2，電容器通過電阻R放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I﹣t曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．S接1時，電容器充電，電容器的電容逐漸增大 B．S接2時，電容器放電，電容器的板間電壓保持不變 C．電容器放電過程中，電阻R左端電勢高于右端 D．在I﹣t圖中圖線與橫軸所圍的面積表示電容器放電過程中釋放的電荷量6．（2024秋?鼓樓區(qū)校級月考）某同學(xué)設(shè)計了一款河水水位監(jiān)測器，如圖，平行板電容器、電流表和電源組成一電路，絕緣細桿一端連接漂浮在水面上的浮子a，另一端與電容器極板P連接（極板Q固定），a上下移動就帶動P上下移動（初始時，極板P的高度低于極板Q），監(jiān)測人員通過電流表指針偏轉(zhuǎn)情況就可以遠距離得知河水水位的變化。已知電流從左側(cè)進入電流表，其指針左偏；電流從右側(cè)進入電流表，其指針右偏。若監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏，可以得出（）A．河水水位在上升 B．Q極板的電荷量在減少 C．平行板電容器的電容在減小 D．P、Q間的電場強度在變大7．（2024秋?太原月考）一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。兩板間有一個正試探電荷固定在P點，如圖所示，以C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場強度，φ表示P點的電勢，Ep表示正電荷在P點的電勢能。若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離l0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關(guān)系圖像正確的是圖中的（）A． B． C． D．8．（2023秋?寧河區(qū)期末）如圖所示，兩塊正對平行金屬板A、B與電池相連，B接地，在距兩板等距離的P點懸浮一個帶電油滴。如果A板向上平移一小段距離，則（）A．帶電油滴帶正電 B．帶電油滴將向上加速運動 C．油滴的電勢能將變大 D．會有從b經(jīng)電流表流向a的充電電流產(chǎn)生二．多選題（共4小題）（多選）9．（2024秋?歷城區(qū)校級月考）平行板電容器保持與直流電源兩極連接，充電平衡后，兩極板間的電壓是U，充電荷量為Q，兩極板間場強為E，電容為C，現(xiàn)將兩極板間距離減小，則（）A．C變大 B．Q不變 C．E變大 D．U變?。ǘ噙x）10．（2024秋?重慶月考）如圖所示，一平行板電容器兩極板間距離為d，極板間電勢差為U，一個電子從O點沿垂直于極板的方向射入兩極板間，最遠到達A點，然后返回。已知OA兩點相距為h，電子質(zhì)量為m，電荷量為﹣e，重力不計，規(guī)定右側(cè)極板電勢為零。下列說法正確的是（）A．將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電容器帶電量減少 B．將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電子以原初速度向右運動不能到達A點 C．在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電子剛好到達A點，電子從O點射出時的速度v0=2D．在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，A點的電勢降低（多選）11．（2024秋?云陽縣校級月考）如圖，平行板電容器兩板與電源相連，現(xiàn)將上板A緩慢下移一段距離，在此過程中，以下說法正確的是（）A．電容器的電容減小 B．電容器的電量增大 C．兩板間電場的場強增大 D．將有電流由c到d流過電阻（多選）12．（2024秋?璧山區(qū)校級月考）如圖所示，水平放置的平行板電容器上下極板M、N分別帶有等量異種電荷，電荷量大小均為Q，兩極板間距為d，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從上極板M的邊緣以初速度v0射入，恰好沿直線從下極板N邊緣射出，重力加速度為g。則（）A．兩極板間的電壓UMNB．微粒的機械能減小mgd C．電容器的電容C=D．保持Q不變，僅將極板N向下平移，微粒仍沿直線從極板間射出三．填空題（共4小題）13．（2024秋?思明區(qū)校級期中）（1）“探究電容器充放電”的實驗裝置示意圖如圖1所示，電容器充電完華后，電容器放電時，通過電流計的電流方向是（選填“向左”或“向右”）。（2）用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1＞C2，充電時電流隨時間變化的圖像如圖2所示，其中對應(yīng)電容為C2的電容器充電過程I﹣t圖像的是（選填①或②）。14．（2023秋?福州期末）如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將（填“增大”、“減小”或“不變”）膜片下移過程中，電流表有（填“a到b”或“b到a”）的電流，電容器中的電場強度將。（填“增大”、“減小”或“不變”）15．（2024秋?南崗區(qū)校級期中）如圖甲所示，用傳感器觀察電容器的放電過程。（1）開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R（填“充電”或“放電”），傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出（“電壓”或“電流”）隨時間變化的圖像；（2）某同學(xué)得到的上述圖像如圖乙所示，由曲線與坐標軸所圍面積可估算電容器在全部放電過程中釋放的（填“電荷量”或“電壓”）。16．（2024秋?倉山區(qū)校級期中）如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將（填“增大”、“減小”或“不變”）。膜片下移過程中，電流表有（填“a到b”或“b到a”）的電流。四．解答題（共4小題）17．（2024秋?臨潼區(qū)校級期中）如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為50V的恒定電源上，兩板間距為4cm，電容器帶電荷量為6×10﹣6C，A極板接地。求（1）平行板電容器的電容；（2）平行板兩板間的電場強度；（3）距B板為3cm的C點的電勢。18．（2023秋?福清市期末）據(jù)報道，我國每年心源性猝死案例高達55萬，而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過AED自動除顫機給予及時治療。某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF，充電至最大電壓8kV，并可以在4ms時間內(nèi)完成放電。求：（1）電容器充電至最大電壓的帶電量；（2）放電時的平均電流；（3）放電完成后，電容器電容多大。19．（2024秋?東城區(qū)校級期中）如圖所示，兩平行正對金屬板之間的距離d＝10cm，上極板帶正電，下極板帶負電，電荷量Q均為3.0×10﹣6C時，兩極板之間的電勢差U＝10V。（1）求兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C；（2）求兩極板之間的電場強度大小E；（3）兩板間有相距l(xiāng)＝12cm的兩點A和B，A、B連線與極板夾角θ＝30°，將電荷量q＝﹣1×10﹣9C的某點電荷從A點移到B點，求電場力對該點電荷所做的功W。20．（2024秋?浦東新區(qū)校級期中）雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，多形成在積雨云中。通常積雨云的下部因摩擦而帶負電，上部帶正電，而且由于靜電感應(yīng)，會在地面及建筑物上產(chǎn)生電荷，這些電荷如影隨形地跟著云移動。（1）如圖1，由于靜電感應(yīng)，積雨云經(jīng)過建筑物上方時，會使建筑物頂部積聚電荷（選填：A.正，B.負），在雷云和建筑物之間產(chǎn)生電場的大致方向為（選填：A.向上，B.向下，C.向右）。（2）富蘭克林將風箏線上的電引入萊顧瓶中，回家進行了各種電學(xué)實驗，證明雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有相同的性質(zhì)。已知萊頓瓶的電容C＝2000pF，測出其兩端的電壓U＝150V，則富蘭克林收集到雷電的電量Q＝C。（1pF＝10﹣12F）（3）為避免雷電造成損害，高大的建筑物會裝有避雷針。如圖2，雷雨天，在避雷針附近產(chǎn)生電場，其等勢面的分布如虛線所示。①A、B、C三點中，場強最大的位置是；②一帶電量為﹣3.0×10﹣7C的負電荷q，由B運動到C點，則電場力做功為J，電勢能（選填：A.增加，B.減少）了J。

2024-2025學(xué)年滬科版（2020）高二（上）物理寒假作業(yè)（五）參考答案與試題解析題號12345678答案DDABDACC一．選擇題（共8小題）1．（2024秋?長沙月考）如圖，平行板電容器的a、b兩極板間有一電荷，在M點處于靜止狀態(tài)。C表示平行板電容器的電容大小，U表示兩極板間的電壓大小，Ep表示電荷在M點的電勢能。若保持極板a不動，將極板b稍向下平移，則下列說法中正確的是（）A．C增大 B．U減小 C．電荷仍保持靜止 D．Ep減小【考點】電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】D【分析】將極板b稍向下平移，平行板電容器兩極板之間的距離d增大，根據(jù)平行板電容器的電容公式C=?rS4πkd分析電容的變化，電容器始終與電源相連，電壓U不變，根據(jù)【解答】解：A、若保持極板a不動，將極板b稍向下平移，則平行板電容器兩極板之間的距離d增大，根據(jù)平行板電容器的電容公式C=?rS4πkdB、電容器始終與電源相連，電壓U保持不變，故B錯誤；C、根據(jù)E=Ud分析可知，d增大，板間場強E減小，電荷受到的電場力減小，則電荷將向下運動，故D、a板與M點間的電勢差UaM＝EdaM，由于E減小，daM不變，則UaM減小，因a板的電勢不變，且M點的電勢低于a板的電勢，則M點的電勢升高。分析得知在M處的電荷帶負電，則電荷的電勢能Ep減小，故D正確。故選：D。【點評】本題是電容器動態(tài)分析問題，要抓住不變量：電容器的電壓，根據(jù)電容的決定式C=?rS42．（2024秋?榮昌區(qū)校級月考）當云層中包含有大量的電荷時，云層和大地之間可視為一個巨大的平行板電容器。如圖所示，云層帶正電，取地面的電勢為0，在云層和地面間的P點處懸浮有一帶電微粒。下列說法正確的是（）A．微粒帶正電 B．若云層高度下降，P點的電勢降低 C．若云層高度下降，微粒將向上運動 D．若云層高度下降，微粒的電勢能不變【考點】電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化；電場力做功與電勢能變化的關(guān)系．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】D【分析】分析微粒的受力情況，根據(jù)電場力與電場方向的關(guān)系判斷其電性。根據(jù)C=?rS4πkd、C=Q【解答】解：A、云層與地面間形成的電場方向向下。微粒懸浮在空中，受到向上的電場力，則微粒帶負電，故A錯誤；BCD、云層和地面之間可視為一個巨大的平行板電容器，由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud推導(dǎo)得E=4πkQεrS，E與d無關(guān)，則若云層高度下降，而Q保持不變時，則電場強度E故選：D?！军c評】本題實質(zhì)上是電容器動態(tài)分析問題，關(guān)鍵要掌握電容的決定式、定義式和場強公式E=Ud，熟練推導(dǎo)出電場強度表達式3．（2024秋?深圳校級月考）某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R，電源內(nèi)阻不計，先將開關(guān)S合向1，待電路穩(wěn)定后再合向2，用電流傳感器得到電容器放電電流隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，測得圖線與坐標軸所圍面積為S0，則電容器的電容為（）A．S0ImR B．ImRS0【考點】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；電容器專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)電流定義式結(jié)合電量公式，圖像的面積的物理意義導(dǎo)出電容的表達式?！窘獯稹拷猓涸O(shè)電容器充電結(jié)束時的電壓為U，開關(guān)接2時電容器開始放電，根據(jù)歐姆定律有Im由i﹣t圖像的面積表示放電的電量，圖線與坐標軸所圍面積為S0，有S0＝CU結(jié)合電容定義式聯(lián)立解得C=S0U=故選：A。【點評】考查電容的充放電以及圖像的問題，關(guān)鍵是掌握各圖像的認識和理解，會根據(jù)題意進行準確分析解答。4．（2024秋?璧山區(qū)校級月考）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(guān)，電路穩(wěn)定后，一個帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．帶電油滴帶正電 B．電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，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(guān)閉合，上極板上移一小段，P點電勢升高 D．保持開關(guān)閉合，上極板下移一小段（但未到P點），帶電油滴將向下運動【考點】電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化；電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】B【分析】帶電油滴處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件分析油滴受到的電場力方向，與電場方向比較確定油滴的電性；電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，電容器所帶電荷量不變，根據(jù)C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud分析電場強度的變化，再分析帶電油滴的運動情況；保持開關(guān)閉合，上極板上移，由E=【解答】解：A、電容器上極板與電源正極連接，上極板帶正電，板間電場強度方向向下。油滴處于靜止狀態(tài)，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(guān)，電容器極板所帶電荷量不變，根據(jù)C=?rS4πkd、C=QU可知，當下極板上移一小段（但未到P點），板間電場強度不變，油滴受到的電場力不變，則帶電油滴保持靜止，故B正確；C、保持開關(guān)閉合，電容器的電壓不變，上極板上移一小段，極板間距增大，由E=Ud分析可知，電場強度減小。令P到下極板間距為d0，則φP＝Ed0，可知，P點電勢降低，故D、保持開關(guān)閉合，電容器的電壓不變，上極板下移一小段，極板間距減小，由E=Ud分析可知，電場強度增大，油滴受到的電場力增大，則帶電油滴將向上運動，故故選：B?！军c評】本題考查電容器的動態(tài)分析問題。解答此類問題關(guān)鍵是要抓住不變量：若電容器充電后與電源斷開，帶電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器的電勢差保持不變，結(jié)合電容器的決定式、電容的定義式以及電場強度與電勢差的關(guān)系式進行分析解答。5．（2024秋?東麗區(qū)校級月考）用傳感器觀察電容器充、放電過程的實驗電路如圖甲所示，電源電動勢為8V，內(nèi)阻忽略不計。先使開關(guān)S擲向1端，電源向電容器充電，這個過程瞬間完成。然后把開關(guān)S擲向2，電容器通過電阻R放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I﹣t曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．S接1時，電容器充電，電容器的電容逐漸增大 B．S接2時，電容器放電，電容器的板間電壓保持不變 C．電容器放電過程中，電阻R左端電勢高于右端 D．在I﹣t圖中圖線與橫軸所圍的面積表示電容器放電過程中釋放的電荷量【考點】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；電容器專題；推理論證能力．【答案】D【分析】A.根據(jù)電容器的電容的決定式分析判斷；B.根據(jù)電容放電時兩極板間電荷量和電壓的變化情況分析判斷；C.根據(jù)放電時的電流方向判斷電勢高低；D.根據(jù)I﹣t圖像圖線和橫軸所圍成的面積的物理意義進行判斷?！窘獯稹拷猓篈.S接1時，電容器充電，由電容決定式C=εrS4B.S接2時，電容器放電，帶電量Q減少，板間電壓U減小，故B錯誤；C.電容器放電過程中，電流從右到左通過電阻R，所以電阻R右端電勢高于左端，故C錯誤；D.由公式q＝It可知，在I﹣t圖中圖線與橫軸所圍的面積表示電容器放電過程中釋放的電荷量，故D正確。故選：D?！军c評】考查電容器的充放電知識以及電容、電壓、電荷量的相關(guān)問題，會根據(jù)題意進行準確分析解答。6．（2024秋?鼓樓區(qū)校級月考）某同學(xué)設(shè)計了一款河水水位監(jiān)測器，如圖，平行板電容器、電流表和電源組成一電路，絕緣細桿一端連接漂浮在水面上的浮子a，另一端與電容器極板P連接（極板Q固定），a上下移動就帶動P上下移動（初始時，極板P的高度低于極板Q），監(jiān)測人員通過電流表指針偏轉(zhuǎn)情況就可以遠距離得知河水水位的變化。已知電流從左側(cè)進入電流表，其指針左偏；電流從右側(cè)進入電流表，其指針右偏。若監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏，可以得出（）A．河水水位在上升 B．Q極板的電荷量在減少 C．平行板電容器的電容在減小 D．P、Q間的電場強度在變大【考點】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向，判斷電路中電流方向，從而判斷電容器是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)，確定Q極板的電荷量的變化，結(jié)合電容器的電壓不變，根據(jù)電容的定義式C=QU分析電容的變化，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析水位的變化。根據(jù)公式【解答】解：ABC、電流表指針右偏，說明電流從右側(cè)進入電流表，又由于Q板與電源正極連接，Q板帶正電，說明電容器正在充電，兩極板的帶電量在增加，則Q極板的電荷量在增加，而電容器的電壓不變，根據(jù)電容的定義式C=QU分析可知，電容在增大，根據(jù)電容的決定式C=?rSD、根據(jù)E=Ud，U不變，d不變，則P、Q間的電場強度不變，故故選：A?！军c評】本題考查電容器的動態(tài)分析問題，分析要抓住電容器與電源始終相連，電壓不變，根據(jù)C=?rS4πkd、C7．（2024秋?太原月考）一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。兩板間有一個正試探電荷固定在P點，如圖所示，以C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場強度，φ表示P點的電勢，Ep表示正電荷在P點的電勢能。若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離l0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關(guān)系圖像正確的是圖中的（）A． B． C． D．【考點】電容器的動態(tài)分析——電容器與靜電計相連；平行板電容器電容的決定式及影響因素；電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；圖析法；電容器專題；推理論證能力．【答案】C【分析】電容器所帶電荷量不變，由平行板電容器的決定式C=?rS4πkd分析電容的變化；由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud相結(jié)合推導(dǎo)出電場強度【解答】解：A、當負極板右移距離x時，板間距離減小，由C=?rS4πk(dB、由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud推導(dǎo)得C、因負極板接地，設(shè)P點原來距負極板為l，則P點的電勢φ＝E（l﹣x），故C正確；D、電勢能EP＝φq＝Eq（l﹣x），則EP﹣x圖像為一條向下傾斜的直線，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題考查電容器的圖像問題，要能根據(jù)電容的定義式C=QU、電容的決定式C=?rS8．（2023秋?寧河區(qū)期末）如圖所示，兩塊正對平行金屬板A、B與電池相連，B接地，在距兩板等距離的P點懸浮一個帶電油滴。如果A板向上平移一小段距離，則（）A．帶電油滴帶正電 B．帶電油滴將向上加速運動 C．油滴的電勢能將變大 D．會有從b經(jīng)電流表流向a的充電電流產(chǎn)生【考點】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化；電場力做功與電勢能變化的關(guān)系；勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系．【專題】比較思想；控制變量法；恒定電流專題；推理論證能力．【答案】C【分析】帶電油滴處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件分析油滴受到的電場力方向，與電場方向比較，即可判斷油滴的電性；將A板向上平移一小段距離，抓住電容器的電壓不變，由E=Ud判斷電場強度【解答】解：A、由圖可知，A極板帶正電，B極板帶負電，故平行金屬板A、B間的電場方向向下。油滴懸浮在兩板間，受到的重力與電場力平衡，則電場力向上，與電場方向相反，所以油滴帶負電，故A錯誤；B、如果A板向上平移一小段距離，兩板間距d增大，而電壓U不變，由E=Ud可知，兩板間電場強度減小，油滴受到的電場力減小，則油滴將向下加速運動，故C、油滴向下加速運動，電場力向上，則電場力對油滴做負功，油滴的電勢能將變大，故C正確；D、A板向上平移一小段距離，兩板間距d增大，由電容的決定式C=εrS4πkd可知，電容C減小，又根據(jù)C=QU可知，U不變，電容器的帶電量故選：C?！军c評】本題是電容器的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵要抓住電容器的電壓不變，根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd二．多選題（共4小題）（多選）9．（2024秋?歷城區(qū)校級月考）平行板電容器保持與直流電源兩極連接，充電平衡后，兩極板間的電壓是U，充電荷量為Q，兩極板間場強為E，電容為C，現(xiàn)將兩極板間距離減小，則（）A．C變大 B．Q不變 C．E變大 D．U變小【考點】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化；勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】AC【分析】將兩極板間距離減小，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析電容的變化，結(jié)合電壓U不變，根據(jù)電容的定義式C=QU分析【解答】解：A、將兩極板間距離減小，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkdBD、平行板電容器保持與直流電源兩極連接，電容器的電壓U不變，根據(jù)電容的定義式C=QU分析可知，Q變大，故C、根據(jù)E=Ud分析可知，U不變，d變小，則E變大，故故選：AC?！军c評】解答本題的關(guān)鍵要抓住電容器的電壓不變，再根據(jù)C=?rS4πkd，C（多選）10．（2024秋?重慶月考）如圖所示，一平行板電容器兩極板間距離為d，極板間電勢差為U，一個電子從O點沿垂直于極板的方向射入兩極板間，最遠到達A點，然后返回。已知OA兩點相距為h，電子質(zhì)量為m，電荷量為﹣e，重力不計，規(guī)定右側(cè)極板電勢為零。下列說法正確的是（）A．將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電容器帶電量減少 B．將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電子以原初速度向右運動不能到達A點 C．在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，電子剛好到達A點，電子從O點射出時的速度v0=2D．在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，A點的電勢降低【考點】電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化；電容器的動態(tài)分析（Q不變）——正對面積變化．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】AC【分析】將右側(cè)極板向右平移一小段距離，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析電容的變化，結(jié)合電壓不變，由電容的定義式C=QU分析電容器帶電量的變化。分析板間場強的變化，判斷電場力做功的變化，即可判斷電子以原初速度向右運動能否到達A點。在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，分析板間場強的變化，由動能定理求初速度。根據(jù)U【解答】解：A、將右側(cè)極板向右平移一小段距離，兩極板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析可知，電容減小，電容器的電壓不變，根據(jù)電容的定義式B、將右側(cè)極板向右平移一小段距離，兩極板間距離d增大，板間電壓U不變，根據(jù)E=Ud可知，板間場強減小，電子受到的電場力減小，向右運動相等距離時，電子克服電場力做功減小，則電子以原初速度向右運動能到達A點，且到達A點時仍向右的速度，故C、在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，兩極板間距離d增大，電容器帶電量不變，根據(jù)C=?rS4πkd，C=QU，E=電子剛好到達A點時，根據(jù)動能定理得﹣eEh＝0-解得電子從O點射出時的速度為v0=2eUhD、在電容器與電源斷開后將右側(cè)極板向右平移一小段距離，板間場強不變，根據(jù)公式U＝Ed可知，A點與右板間電勢差增大，右側(cè)極板電勢為零，A點的電勢高于右板電勢，則A點的電勢升高，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題是電容器動態(tài)分析問題與帶電粒子運動的綜合，關(guān)鍵要根據(jù)C=?rS4πkd，C=QU（多選）11．（2024秋?云陽縣校級月考）如圖，平行板電容器兩板與電源相連，現(xiàn)將上板A緩慢下移一段距離，在此過程中，以下說法正確的是（）A．電容器的電容減小 B．電容器的電量增大 C．兩板間電場的場強增大 D．將有電流由c到d流過電阻【考點】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；控制變量法；電容器專題；推理論證能力．【答案】BC【分析】根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析電容的變化，結(jié)合電容器的電壓不變，由電容的定義式C【解答】解：A、將上板A緩慢下移時，板間距離d減小，由電容的決定式C=?rS4πkdBD、平行板電容器始終與電源連接，電壓不變，由電容的定義式C=QU分析可知，電容器的電量增大，電容器充電，則有電流由d到c流過電阻，故B正確，C、A板下移時，d減小，由于電容器兩板間電壓不變，則根據(jù)E=Ud得知板間的電場強度增大，故故選：BC?！军c評】本題考查電容器的動態(tài)分析問題，要明確電容器一直和電源相連，其電壓不變，再由電容的決定式、定義式以及場強公式相結(jié)合分析。（多選）12．（2024秋?璧山區(qū)校級月考）如圖所示，水平放置的平行板電容器上下極板M、N分別帶有等量異種電荷，電荷量大小均為Q，兩極板間距為d，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從上極板M的邊緣以初速度v0射入，恰好沿直線從下極板N邊緣射出，重力加速度為g。則（）A．兩極板間的電壓UMNB．微粒的機械能減小mgd C．電容器的電容C=D．保持Q不變，僅將極板N向下平移，微粒仍沿直線從極板間射出【考點】電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化．【專題】比較思想；控制變量法；帶電粒子在電場中的運動專題；分析綜合能力．【答案】BCD【分析】分析微粒的受力情況，確定重力和電場力的關(guān)系，根據(jù)平衡條件求兩極板間的電壓。分析微粒重力勢能和動能的變化求微粒的機械能減小。由電容的定義式C=QU求電容器的電容。根據(jù)C=?rS4πkd【解答】解：A、因為帶電微粒做直線運動，受到的電場力與重力必定平衡，做勻速直線運動，否則就做曲線運動。負電荷受到的電場力方向向上，則電場方向豎直向下，則φM＞φN則UMN＝＞0根據(jù)平衡條件有qUMN解得UMN=mgdq，故B、重力做功為mgd，微粒的重力勢能減小mgd，由于微粒做勻速直線運動，動能不變，所以微粒的機械能減小mgd，故B正確；C、電容器的電容C=QUMND、在Q不變時，僅將極板N向下平移，根據(jù)C=?rS4πkd、C=QU、E=故選：BCD?！军c評】本題是帶電粒子在電場中運動的問題，關(guān)鍵是分析受力情況，判斷出粒子做勻速直線運動。三．填空題（共4小題）13．（2024秋?思明區(qū)校級期中）（1）“探究電容器充放電”的實驗裝置示意圖如圖1所示，電容器充電完華后，電容器放電時，通過電流計的電流方向是向右（選填“向左”或“向右”）。（2）用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1＞C2，充電時電流隨時間變化的圖像如圖2所示，其中對應(yīng)電容為C2的電容器充電過程I﹣t圖像的是①（選填①或②）?！究键c】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象．【專題】定性思想；歸納法；電容器專題；理解能力．【答案】（1）向右；（2）①。【分析】（1）根據(jù)電容器上極板帶正電荷分析；（2）根據(jù)I﹣t圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量分析?！窘獯稹拷猓海?）電容器的上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，放電時，電路中的電流方向是逆時針方向，所以通過電流計的電流方向是向右的。（2）用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，則兩點容器極板間的電壓相等，因為電容器的電容C1＞C2，根據(jù)Q＝CU可知，電容為C1的帶電荷量多，I﹣t圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量，所以對應(yīng)電容為C2的電容器充電過程I﹣t圖像的面積較小，對應(yīng)的圖像應(yīng)該是①。故答案為：（1）向右；（2）①?！军c評】本題考查了電容器充電、放電電流方向的判斷，以及電容的定義式的應(yīng)用，知道I﹣t圖像與坐標軸所圍面積表示電荷量是解題的基礎(chǔ)。14．（2023秋?福州期末）如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）膜片下移過程中，電流表有b到a（填“a到b”或“b到a”）的電流，電容器中的電場強度將增大。（填“增大”、“減小”或“不變”）【考點】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化．【專題】定性思想；推理法；電容器專題；推理論證能力．【答案】增大，b到a，增大。【分析】根據(jù)C=?rS4πkd【解答】解：平行板上層膜片電極下移，電容器兩極板間的距離d減小，根據(jù)C=?rS4πkd可知，電容器的電容將變大，根據(jù)C=Q故答案為：增大，b到a，增大?！军c評】掌握電容的定義式、決定式和電場強度與電勢差的關(guān)系式是解題的基礎(chǔ)。15．（2024秋?南崗區(qū)校級期中）如圖甲所示，用傳感器觀察電容器的放電過程。（1）開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電（填“充電”或“放電”），傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流（“電壓”或“電流”）隨時間變化的圖像；（2）某同學(xué)得到的上述圖像如圖乙所示，由曲線與坐標軸所圍面積可估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量（填“電荷量”或“電壓”）?！究键c】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象．【專題】實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；交流電專題．【答案】（1）放電；電流；（2）電荷量?！痉治觥浚?）把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，據(jù)此分析作答；（2）根據(jù)q＝It分析I﹣t圖線與坐標軸所圍面積表示的物理意義，然后作答。【解答】解：（1）電容器充電時上極板與電源的正極相連，所以上極板帶正電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的圖像；（2）根據(jù)q＝It可知，I﹣t圖線與坐標軸所圍面積表示電容器在全部放電過程中釋放的電荷量。故答案為：（1）放電；電流；（2）電荷量?！军c評】本題考查了用傳感器觀察電容器的放電過程，要明確I﹣t圖線與坐標軸所圍面積表示的物理意義。16．（2024秋?倉山區(qū)校級期中）如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）。膜片下移過程中，電流表有b到a（填“a到b”或“b到a”）的電流?！究键c】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化．【專題】定性思想；歸納法；電容器專題；理解能力．【答案】增大，b到a?！痉治觥扛鶕?jù)C=?rS4πkd【解答】解：平行板上層膜片電極下移，則電容器兩極板間距d減小，根據(jù)C=?rS4πkd可知，電容器的電容增大，因為電容器和電源始終連接，則電容器兩極板之間的電勢差保持不變，根據(jù)Q＝CU故答案為：增大，b到a?！军c評】本題考查了電容的決定式和定義式的應(yīng)用，知道充電電流的方向。四．解答題（共4小題）17．（2024秋?臨潼區(qū)校級期中）如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為50V的恒定電源上，兩板間距為4cm，電容器帶電荷量為6×10﹣6C，A極板接地。求（1）平行板電容器的電容；（2）平行板兩板間的電場強度；（3）距B板為3cm的C點的電勢?！究键c】電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化；電場強度與電場力的關(guān)系和計算；電勢的定義、單位和物理意義及用定義式計算電勢；電容的概念、單位與物理意義．【專題】電容器專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）圖中電容器極板間的電壓U＝50V，帶電荷量為Q＝6×10﹣6C，由電容的定義式C=Q（2）已知板間距離d＝4cm＝0.04m，板間是勻強電場，根據(jù)E=U（3）由U＝Ed求出C點與上極板A間的電勢差，即可求得C點的電勢?！窘獯稹拷猓海?）由電容的定義得：C=QU=6×10-650F（2）兩板之間為勻強電場，場強為E=Ud=500.04=（3）C點距A板間距離為dAC＝d﹣dBC＝4cm﹣3cm＝1cm＝0.01mA與C間電勢差UAC＝EdAC＝1.25×103×0.01V＝12.5V。又UAC＝φA﹣φC，φA＝0可得：φC＝﹣12.5V。答：（1）平行板電容器的電容為1.2×10﹣7F；（2）平行板兩板間的電場強度為1.25×103V/m，方向豎直向下；（3）距B板為3cm的C點的電勢﹣12.5V?！军c評】本題考查了電容的定義式勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系，要知道求電勢往往先求電勢差，再求電勢。18．（2023秋?福清市期末）據(jù)報道，我國每年心源性猝死案例高達55萬，而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過AED自動除顫機給予及時治療。某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF，充電至最大電壓8kV，并可以在4ms時間內(nèi)完成放電。求：（1）電容器充電至最大電壓的帶電量；（2）放電時的平均電流；（3）放電完成后，電容器電容多大?！究键c】電容的概念、單位與物理意義；電流的概念、性質(zhì)及電流強度的定義式．【專題】定量思想；方程法；電容器專題；恒定電流專題；理解能力．【答案】（1）電容器充電至最大電壓的帶電量0.16C；（2）放電時的平均電流為40A；（3）放電完成后，電容器電容為20μF?！痉治觥浚?）根據(jù)電容的定義式可求電容所帶電荷量；（2）根據(jù)電流的定義式可求電流大??；（3）電容器電容與是否帶電無關(guān)。【解答】解：（1）根據(jù)電容的定義式C=QU，可得Q＝UC，代入數(shù)據(jù)解得，Q＝（2）電容器放電過程的平均電流強度大小為I=Qt=0.16（3）電容器的電容與電容器的帶電荷量無關(guān)，所以當電容器放完電后，其電容保持不變，仍然是20μF。答：（1）電容器充電至最大電壓的帶電量0.16C；（2）放電時的平均電流為40A；（3）放電完成后，電容器電容為20μF?！军c評】明確電容帶電量的計算，知道放電電流的計算方法，知道電容器的電容與是否帶電無關(guān)。19．（2024秋?東城區(qū)校級期中）如圖所示，兩平行正對金屬板之間的距離d＝10cm，上極板帶正電，下極板帶負電，電荷量Q均為3.0×10﹣6C時，兩極板之間的電勢差U＝10V。（1）求兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C；（2）求兩極板之間的電場強度大小E；（3）兩板間有相距l(xiāng)＝12cm的兩點A和B，A、B連線與極板夾角θ＝30°，將電荷量q＝﹣1×10﹣9C的某點電荷從A點移到B點，求電場力對該點電荷所做的功W?！究键c】平行板電容器電容的決定式及影響因素；電場力做功與電勢差的關(guān)系；勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；電場力與電勢的性質(zhì)專題；電容器專題；推理論證能力．【答案】（1）兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C為3.0×10﹣9F；（2）兩極板之間的電場強度大小E為100V/m；（3）電場力對該點電荷所做的功W為﹣6×10﹣9J?！痉治觥浚?）根據(jù)C=Q（2）根據(jù)E=U（3）根據(jù)W＝qElsinθ計算?！窘獯稹拷猓海?）兩金屬板構(gòu)成電容器的電容為C=（2）兩極板之間的電場強度大小為E=（3）因為上極板帶正電，所以板間的電場強度方向為豎直向下，因為點電荷帶負電，所以點電荷受力方向向上，點電荷從A點移到B點過程中，電場力做負功，做功為W＝qElsinθ＝﹣1×10﹣9×100×12×10﹣2×sin30°J＝﹣6×10﹣9J答：（1）兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C為3.0×10﹣9F；（2）兩極板之間的電場強度大小E為100V/m；（3）電場力對該點電荷所做的功W為﹣6×10﹣9J?！军c評】本題考查了電容的定義式，在勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系式以及電場力做功公式的應(yīng)用，基礎(chǔ)題。20．（2024秋?浦東新區(qū)校級期中）雷電是大氣中的放電現(xiàn)象，多形成在積雨云中。通常積雨云的下部因摩擦而帶負電，上部帶正電，而且由于靜電感應(yīng)，會在地面及建筑物上產(chǎn)生電荷，這些電荷如影隨形地跟著云移動。（1）如圖1，由于靜電感應(yīng)，積雨云經(jīng)過建筑物上方時，會使建筑物頂部積聚A電荷（選填：A.正，B.負），在雷云和建筑物之間產(chǎn)生電場的大致方向為A（選填：A.向上，B.向下，C.向右）。（2）富蘭克林將風箏線上的電引入萊顧瓶中，回家進行了各種電學(xué)實驗，證明雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有相同的性質(zhì)。已知萊頓瓶的電容C＝2000pF，測出其兩端的電壓U＝150V，則富蘭克林收集到雷電的電量Q＝3×10﹣7C。（1pF＝10﹣12F）（3）為避免雷電造成損害，高大的建筑物會裝有避雷針。如圖2，雷雨天，在避雷針附近產(chǎn)生電場，其等勢面的分布如虛線所示。①A、B、C三點中，場強最大的位置是A；②一帶電量為﹣3.0×10﹣7C的負電荷q，由B運動到C點，則電場力做功為1.2×10﹣3J，電勢能B（選填：A.增加，B.減少）了1.2×10﹣3J?！究键c】電容器的定義與常見的電容器；電場力做功與電勢能變化的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場中的運動專題；推理論證能力．【答案】（1）A，A；（2）3×10﹣7；（3）①A；②1.2×10﹣3，B，1.2×10﹣3?！痉治觥浚?）根據(jù)感應(yīng)帶電的特點分析；根據(jù)電場線方向總是從正電荷出發(fā)到負電荷中止分析；（2）根據(jù)Q＝CU計算；（3）根據(jù)W＝qU計算，電場力做正功電勢能減小，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓海?）積雨云的下部帶負電，根據(jù)感應(yīng)帶電的“近異遠同”規(guī)律可知，建筑物頂部會聚集正電荷，電場線的方向總是從正電荷出發(fā)到負電荷中止，所以在雷云和建筑物之間產(chǎn)生的電場方向應(yīng)該是向上。（2）富蘭克林收集到雷電的電量為Q＝CU＝2000×10﹣12×150C＝3×10﹣7C（3）①等差等勢面的疏密程度也可以描述電場強度的大小，由圖可知，A點的場強最大；②負電荷q，由B運動到C點，電場力做功為WBC＝qUBC＝q（φB﹣φC）＝﹣3.0×10﹣7×[﹣7×103﹣（﹣3×103）]J＝1.2×10﹣3J則根據(jù)電場力做功和電勢能的關(guān)系可知，電勢能的變化量為ΔEp=WBC=1.2×10-故答案為：（1）A，A；（2）3×10﹣7；（3）①A；②1.2×10﹣3，B，1.2×10﹣3?！军c評】本題考查了感應(yīng)帶電的特點，電容帶電荷量的計算以及電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系，基礎(chǔ)題。

考點卡片1．電場強度與電場力的關(guān)系和計算【知識點的認識】根據(jù)電場強度的定義式E=FF＝qE?！久}方向】如圖，A、B、C三點在同一直線上，且AB＝BC，在A處固定一電荷量為+Q的點電荷。當在C處放一電荷量為q的點電荷時，它所受到的電場力大小為F，移去C處電荷，在B處放電荷量為2q的點電荷，其所受電場力大小為（）A、4FB、8FC、F4D、分析：首先確定電荷量為2q的點電荷在B處所受的電場力方向與F方向的關(guān)系，再根據(jù)庫侖定律得到F與AB的關(guān)系，即可求出2q的點電荷所受電場力。解答：根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，分析可知電荷量為2q的點電荷在B處所受的電場力方向與F方向相同；設(shè)AB＝r，則有BC＝r。則有：F＝kQq故電荷量為2q的點電荷在B處所受電場力為：FB＝kQ?2qr2=故選：B。點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)庫侖定律研究兩電荷在兩點所受的電場力大小和方向關(guān)系，注意B、C兩點的電場強度方向相同?！窘忸}方法點撥】既可以利用E=Fq計算某一點的電場強度也可以利用它的變形F＝2．電場力做功與電勢能變化的關(guān)系【知識點的認識】1．靜電力做功的特點：靜電力做功與路徑無關(guān)，或者說：電荷在電場中沿一閉合路徑移動，靜電力做功為零。2．電勢能概念：電荷在電場中具有勢能，叫電勢能。電荷在某點的電勢能，等于把電荷從該點移動到零勢能位置時，靜電力做的功，用EP表示。3．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：①靜電力做正功，電勢能減??；靜電力做負功，電勢能增加。②關(guān)系式：WAB＝EPA﹣EPB。4．單位：J（宏觀能量）和eV（微觀能量），它們間的換算關(guān)系為：1eV＝1.6×10﹣19J。（5）特點：①系統(tǒng)性：由電荷和所在電場共有；②相對性：與所選取的零點位置有關(guān)，通常取大地或無窮遠處為電勢能的零點位置；③標量性：只有大小，沒有方向，其正負的物理含義是：若EP＞0，則電勢能比在參考位置時大，若EP＜0，則電勢能比在參考位置時小。理解與注意：學(xué)習電勢能時，可以通過與重力勢能類比來理解相關(guān)概念，上面列舉的各項概念幾乎是所有勢能都有的，只是具體環(huán)境不同而已?！久}方向】a和b為電場中的兩個點，如果把q＝﹣2×10﹣8C的負電荷從a點移動到b點，電場力對該電荷做了4×10﹣7J的正功，則該電荷的電勢能（）A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、減少了4×10﹣7JD、減少了8×10﹣15J分析：電荷在電場力作用下做功，導(dǎo)致電勢能變化．所以根據(jù)電場力做功的正負可確定電勢能增加與減少．解答：根據(jù)電場力做功與電勢能改變的慣性可知，電場力對該電荷做了4×10﹣7J的正功，則該電荷的電勢能減少了4×10﹣7J．所以選項C正確。故選：C。點評：該題考查電場力做功與電勢能的慣性．電荷的電勢能增加還是減少是由電場力做功的正負決定．就像重力做功與重力勢能一樣．【解題方法點撥】1.靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系（1）WAB＝EPA﹣EPB。靜電力做正功，電勢能減??；靜電力做負功，電勢能增加。（2）正電荷在電勢高的地方電勢能大，而負電荷在電勢高的地方電勢能小。2.電勢能大小的比較方法（1）做功判斷法：電場力做正功時電勢能減?。浑妶隽ψ鲐摴r電勢能增大。（對正、負電荷都適用）。（2）依據(jù)電勢高低判斷：正電荷在電勢高處具有的電勢能大，負電荷在電勢低處具有的電勢能大。3．電勢的定義、單位和物理意義及用定義式計算電勢【知識點的認識】1.定義：電荷在某一點的電勢能與它的電荷量之比。2.公式：φ=3.單位：伏特，簡稱伏，符號為V，1V＝1J/C。4.物理意義：描述電場的能的性質(zhì)物理量。5.特點：（1）電勢是電場自身的性質(zhì)，與試探電荷本身無關(guān)。（2）相對性：電場中各點電勢的高低，與所選取的零電勢點的位置有關(guān)，一般情況下取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為0.（3）標矢性：標量，有正負，正負表示大小。6.拓展：（1）對于點電荷或均勻帶電球體（球殼），周圍的電勢滿足φ＝kQ（2）因為電勢是標量，正負代表大小，同樣以無限遠處為零電勢點的情況下，正電荷周圍的電勢為正，負電荷周圍的電勢為負，且越靠近正電荷，電勢越正（大），越靠近負電荷，電勢越負（?。??！久}方向】在靜電場中，關(guān)于場強和電勢的說法正確的是（）A、電勢高的地方電場強度不一定大B、電場強度大的地方電勢一定高C、電勢為零的地方場強也一定為零D、場強為零的地方電勢也一定為零分析：場強與電勢沒有直接關(guān)系．場強越大的地方電勢不一定越高，場強為零的地方電勢不一定為零．電勢為零是人為選取的．解答：AB、沿著電場線的方向電勢逐漸降低，電場線密的地方，電場強度大，電場線疏的地方電場強度小。電勢高的地方電場強度不一定大，電場強度大的地方，電勢不一定高。故A正確，B錯誤。C、電勢為零是人為選取的，則電勢為零的地方場強可以不為零。故C錯誤。D、場強為零的地方電勢不一定為零，電勢為零是人為選取的。故D錯誤。故選：A。點評：對于電勢與場強的大小關(guān)系：兩者沒有關(guān)系，可根據(jù)電勢高低看電場線的方向，場強大小看電場線疏密來理解．【解題思路點撥】1.電場中某點的電勢是相對的，它的大小和零電勢點的選取有關(guān)。在物理學(xué)中，常取離場源電荷無限遠處的電勢為0，在實際應(yīng)用中常取大地的電勢為0。2.電勢是表征電場性質(zhì)的一個物理量，電場中某點的電勢p的大小是由電場本身和零電勢點的選取決定的，與在該點是否放有試探電荷、試探電荷的電性、試探電荷的電荷量均無關(guān)，這和許多用比值定義的物理量相同，如前面學(xué)過的電場強度E=F3.電勢雖然有正負，但電勢是標量。電勢為正值表示該點電勢高于零電勢點，電勢為負值表示該點電勢低于零電勢點，正負號不表示方向。4．電場力做功與電勢差的關(guān)系【知識點的認識】1.電勢差與電場力做功的關(guān)系UAB=W2.推導(dǎo)：設(shè)電荷q在電場中從A點移動到B點，根據(jù)靜電力做功等于電勢能的減小量可知WAB＝EPA﹣EPB又EP＝qφ，所以WAB＝qφA﹣qφB＝q（φA﹣φB）＝qUAB所以UAB=【命題方向】在電場中把一個電荷量為﹣6×10﹣8C的點電荷從A點移到B點，電場力做功為﹣3×10﹣5J，將此電荷從B點移到C點，電場力做功4.5×10﹣5J，求：（1）A與C兩點間的電勢差；（2）取C點為電勢零點時，A的電勢為多大？（3）若是把一個q＝4×10﹣8C的點電荷在電場中移動則由A移到B電場力做多少功？由B移到C電場力做多少功？分析：（1）根據(jù)電勢差的公式分別求出A與B兩點間和B與C兩點間電勢差，再求解A與C兩點間的電勢差．（2）A與C兩點間的電勢差UAC＝φA﹣φC．（3）在AB間、BC間移動正電荷時，它們之間的電勢差不變，由電場力做功公式W＝qU求解電場力做功．解答：（1）A與B兩點間UAB=WABq=B與C兩點間電勢差UBC=WBCq則A與C兩點間的電勢差UAC＝UAB+UBC＝﹣250V；（2）由UAC＝φA﹣φC，φC＝0得到，φA＝﹣250V；（3）若移動q＝4×10﹣8C，電場力做功WAB′＝qUAB＝4×10﹣8×500J＝2×10﹣5JWBC′＝qUBC＝4×10﹣8×（﹣750）J＝﹣3×10﹣5J答：（1）A與C兩點間的電勢差是﹣250V；（2）取C點為電勢零點時，A的電勢為﹣250V；（3）若是把一個q＝4×10﹣8C的點電荷在電場中移動則由A移到B電場力做功是2×10﹣5J，由B移到C電場力做功是﹣3×10﹣5J．點評：本題考查電勢差公式的應(yīng)用．第（1）問中，也可根據(jù)電場力做功與電荷經(jīng)過路徑無關(guān)，直接求出電荷從A到C電場力做功WAC＝WAB+WBC，再求AC間電勢差．【解題思路點撥】電勢差與電場力做功的關(guān)系為WAB＝qUAB，計算時要代入各數(shù)據(jù)的正負號。5．勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系【知識點的認識】一、電勢差與電場強度的關(guān)系式1．關(guān)系式：U＝Ed或者E=U2．適用條件：只有在勻強電場中才有這個關(guān)系。3．注意：式中d是指沿電場方向兩點間的距離。4．方向關(guān)系：場強的方向就是電勢降低最快的方向。由于電場線跟等勢面垂直，只有沿電場線方向，單位長度上的電勢差才最大，也就是說電勢降落最快的方向為電場強度的方向。但電勢降落的方向不一定是電場強度方向。二、對公式U＝Ed的理解1．從變形公式E=Ud2．公式中的d可理解為勻強電場中兩點所在等勢面之間的距離。3．對于非勻強電場，用公式E=Ud可以定性分析某些問題。例如等差等勢面E越大處，現(xiàn)在舉例來說明公式E=Ud在非勻強電場中的應(yīng)用。如圖所示，A、B、C是同一電場線上的三點，且AB=BC，由電場線的疏密程度可以看出EA＜EB＜EC，所以AB間的平均場強比BC間的小，即E→AB＜EBC，又因為UAB=AB?E→AB，UBC=BC?三、電場強度與電勢差的比較物理量電勢差U電場強度E定義（1）電場中任意兩點的電勢之差，UAB＝φA﹣φB（2）電荷在電場中兩點間移動時，靜電力所做的功跟電荷量的比值放入電場中某一點的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值定義式U=WE=F意義描述了電場的能的性質(zhì)描述了電場的力的性質(zhì)大小數(shù)值上等于單位正電荷從一點移到另一點時，靜電力所做的功數(shù)值上等于單位電荷受到的力方向標量，無方向規(guī)定為正電荷在該點所受靜電力的方向聯(lián)系在勻強電場中有U＝Ed【命題方向】如圖，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點質(zhì)量為m＝1×10﹣3kg、帶正電q＝10﹣3C的小球，現(xiàn)加一水平方向的勻強電場使小球由A點運動到B點，已知A、B兩點間距離為L＝0.1m，電勢差為UAB＝20V．（1）判斷勻強電場的場強方向；（2）求電場強度的大小；（3）求小球到達B點時的速率．分析：（1）帶正電的小球加一水平方向的勻強電場使小球從靜止由A點運動到B點，根據(jù)運動情況判斷勻強電場的場強方向；（2）根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系求解電場強度的大小（3）根據(jù)動能定理求解小球到達B點時的速率解答：（1）帶正電的小球加一水平方向的勻強電場使小球從靜止由A點運動到B點，所以勻強電場的場強方向為由A指向B．（2）根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系得：UAB＝Ed＝0.1E＝20V所以E＝200V/m（3）根據(jù)動能定理研究小球由A點運動到B點，qU=v＝210m/s答：（1）勻強電場的場強方向為由A指向B．（2）電場強度的大小是200V/m；（3）小球到達B點時的速率是210m/s．點評：理解和掌握電場中各個物理量之間的關(guān)系，在具體題目中能熟練的應(yīng)用．【解題方法點撥】U＝Ed關(guān)系的應(yīng)用：公式U＝Ed中d是沿場強方向的兩點間的距離或兩等勢面間的距離，而U是這兩點間的電勢差。這一定量關(guān)系只適用于勻強電場，變形后E=U6．電容器的定義與常見的電容器【知識點的認識】1．常用電容器從構(gòu)造上看主要分為兩種，可以分為固定電容器和可變電容器。固定電容器：電容固定不變，如聚苯乙烯電容器、電解電容器?？勺冸娙萜鳎褐饕蓛山M鋁片組成，電容可變。2．聚苯乙烯電容器的構(gòu)造以聚苯乙烯膜為電介質(zhì)，把兩層鋁箔隔開，卷起來，就制成了聚苯乙烯電容器。改變鋁箔的面積和薄膜的厚度可以制成不同電容的聚苯乙烯電容器。3．電解電容器的構(gòu)造電解電容器是用鋁板做一個極板，用鋁箔上很薄的一層氧化膜做電介質(zhì)，用浸過電解液的紙做另一個電極板（要靠另一鋁箔與外部引線連）制成的。由于氧化膜很薄，所以電容很大。4．可變電容器可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以轉(zhuǎn)動的一組鋁片叫做動片。轉(zhuǎn)動動片，使兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容隨著改變?！久}方向】如圖為可調(diào)電容器結(jié)構(gòu)圖，下述有關(guān)說法錯誤的是（）A．動片完全旋出時電容最小，完全旋入時電容最大B．利用該電容器可制作測量角度的電容式傳感器C．為增大該電容器的電容，可在動片與定片之間充入某種非導(dǎo)電物質(zhì)作為電介質(zhì)D．可調(diào)電容器的定片必須接電源的正極，動片必須接電源的負極。分析：可調(diào)電容器為平行板電容器，根據(jù)平行板電容器的決定式可分析電容的原理及應(yīng)用。解：A、由圖可知，動片完全旋出時，正對面積最小，則由C=?rS4πkdB、因旋出與角度有關(guān)，而根據(jù)旋出面積可求出電容，故可以用其制作測量角度的電容式傳感器；故B正確；C、由決定式可知，加入介質(zhì)時可以增大電容；故C正確；D、平行板電容器不區(qū)分正負極，故不需要將定片接正極；故D錯誤；本題選錯誤的，故選：D。點評：本題考查可調(diào)電容器的原理及應(yīng)用，要注意正確理解其原理，并能用好電容器的決定式?！窘忸}思路點撥】熟悉幾種常見的電容器，并且要了解電容器上面參數(shù)所表示的含義。7．電容的概念、單位與物理意義【知識點的認識】（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值。（2）定義式：C=QU，Q是電容器的電荷量，U是兩極板間的電壓。電容的大小與Q和（3）物理意義：表示電容器儲存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。（4）單位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF。（5）說明：電容是反映了電容器儲存電荷能力的物理量，其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無關(guān)。就像水容器一樣，它的容量大小與水的深度無關(guān)?！久}方向】由電容器電容的定義式C=QA、若電容器不帶電，則電容C為零B、電容C與所帶的電荷量Q成正比，與電壓U成反比C、電容C與所帶的電荷量Q多少無關(guān)D、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量分析：電容的大小由本身因素所決定，與所帶的電量及兩端間的電壓無關(guān)．解答：電容的大小由本身因素所決定，與所帶的電量及兩端間的電壓無關(guān)。電容器不帶電，電容沒變。故A、B錯誤，C正確。由C=QU=ΔQΔU故選：CD。點評：解決本題的關(guān)鍵理解電容的大小與所帶的電量及兩端間的電壓無關(guān)【解題思路點撥】1.電容表示電容器儲存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。2.電容是電容器本身的性質(zhì)與所帶電荷量的多少以及兩極板間的電壓大小無關(guān)。3.電容的兩個計算公式：①定義式：C=②決定式：C=8．平行板電容器電容的決定式及影響因素【知識點的認識】1.平行板電容器的電容大小C=式中?r叫做相對介電常數(shù)，S是平行板電容器的正對面積，k是靜電力常量，d是兩極板間的距離。由此公式可知平行板電容器的電容與相對介電常數(shù)，正對面積，板間距離有關(guān)。2.對相對介電常數(shù)的理解：電容器兩極間充滿某種電介質(zhì)時的電容與兩極間是真空時的電容之比，稱為該介質(zhì)的相對介電常數(shù)。真空的為1，空氣的接近于1，其他的均大于1?！久}方向】兩塊平行金屬板中間夾一層電介質(zhì)，即可構(gòu)成最簡單的電容器．下面哪些措施能使電容器的電容增大（）A、只將兩板間的距離拉大些B、只將兩板間的距離變小些C、只將兩板錯開些，使正對面積減小D、只將電介質(zhì)撤走，利用空氣絕緣分析：根據(jù)平行板電容器的決定式C=?解答：由平行板電容器的決定式C=?rS4πkd得，d增大，C減小，d減小，C增大；S減小，C減小，S增大，C增大；將電介質(zhì)撤走，換成空氣絕緣，?減小，C減小。故A、C故選：B。點評：解決本題的關(guān)鍵掌握平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)．【解題思路點撥】電容的定義式與決定式的比較1.C=QU是電容的定義式，對某一電容器來說，Q∝U，但C2.C=?rS4πkd是平行板電容器電容的決定式，C∝?r，C∝S9．電容器的動態(tài)分析（U不變）——板間距離變化【知識點的認識】1.對于電容器的動態(tài)分析問題，要首先區(qū)分是電壓不變還是電荷量不變：始終與電源連接時電壓不變，與電源斷開時是電荷量不變。2.分析思路如圖3.具體的步驟如下：（1）根據(jù)C=?（2）根據(jù)C=Q（3）根據(jù)E=U（4）根據(jù)φ＝Ed分析某點電勢的變化。（5）根據(jù)Ep＝qφ分析電勢能的變化。【命題方向】如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，A板下方a處有一帶電荷量非常小的點電荷。S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)表示點電荷受到的電場力?，F(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則（）A、φa不變B、φa變小C、F變小D、F變大分析：電容器與電源相連，則可知電容器兩端的電壓不變；由極板的移動可知d的變化，由U＝Ed可知板間場強E的變化，再由U＝Ed可知Aa間的電勢差的變化，即可得出aB間電勢差的變化及a點電勢的變化。解答：因電容器與電源始終相連，故兩板間的電勢差不變，B板下移，則板間距離d增大，則板間電場強度E減小，由F＝Eq可知電荷所受電場力變小，故C正確；則上板與a間的電勢差減小，而總電勢差不變，故a與B間的電勢差增大，而B接地，故a點的電勢增大，故A、B均錯；故選：C。點評：電容器的動態(tài)分析中首先應(yīng)注意是否與電源相連，再根據(jù)電容的變化進行判斷；對于本題應(yīng)注意（1）因下極間接地，故aB間的電勢差大小即為a點的電勢；（2）因aB間的距離發(fā)生變化，不能直接由U＝Ed進行判斷，我們是先求得Aa間的電勢差再求aB的間電勢差?！窘忸}思路點撥】分析電容器相關(guān)物理量的變化時，要注意抓住不變量。電容器充電后保持與電源相連，即使電容器的電容變化，兩極板間的電壓不變。若充電后與電源斷開且未放電，即使電容器的電容變化，兩極板的電荷量不變。10．電容器的動態(tài)分析（Q不變）——板間距離變化【知識點的認識】1.對于電容器的動態(tài)分析問題，要首先區(qū)分是電壓不變還是電荷量不變：始終與電源連接時電壓不變，與電源斷開時是電荷量不變。2.分析思路如圖3.具體的步