专题23电容器-八年高考（2011-2018）物理试题分项精析版（解析版）

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1、1如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 D点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。2研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能

2、使电容器带电来源:Zxxk.ComB. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。￥网一、单项

3、选择题1【2017江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板、中央各有一小孔，小孔分别位于、点由点静止释放的电子恰好能运动到点现将板向右平移到点，则由点静止释放的电子（A）运动到点返回（B）运动到和点之间返回（C）运动到点返回（D）穿过点【答案】A【考点定位】带电粒子在电场中的运动 动能定理 电容器【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动，主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理，重点是电容器的动态分析，在电荷量Q不变的时候，板间的电场强度与板间距无关2【2016浙江卷】以下说法正确的是A在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低B外力对物体所做的功越多，对应的功率越大C电容器电容C与电容器所带电

4、荷量Q成正比D在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化【答案】A【解析】在静电场中，沿着电场线的方向电势逐渐降低，选项A正确；根据可知，外力对物体所做的功越多，对应的功率不一定越大，选项B错误；电容器的电容C与电容器所带电荷量Q无关，只与两板的正对面积、两板间距以及两板间的电介质有关，选项C错误；在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生变化，只是物体的视重发生了变化，选项D错误；故选A。￥网【考点定位】电势；功率；电容器；超重和失重【名师点睛】此题考查了四个简单的知识点，都是很基础的知识，只要平时学习扎实，有一定的物理功底即可解答。注意答案C中，电容器电容的决定因素是两极

5、板相对面积、两极板间距离和两极板间的电介质的介电常数，要分清物理量的定义式和决定式。3【2016全国新课标卷】一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【答案】D【解析】电容器接在恒压直流电源上，两极板的电压不变，若将云母介质移出，相对介电常数减小，电容器的电容减小，所以极板上的电荷量变小，极板间的距离不变，所以极板间的电场强度不变，故A、B、C错误，D正确。【考点定位】平行板电容器【名

6、师点睛】本题主要考查平行板电容器的动态平衡，要注意正确应用电容的决定式、定义式，板间场强公式。4【2016天津卷】如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则A增大，E增大 B增大，Ep不变C减小，Ep增大 D减小，E不变【答案】D来源: 【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器

7、两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。5【2011天津卷】板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是AU2 = U1，E2 = E1 BU2 = 2U1，E2 = 4E1来源:+网CU2 = U1，E2 = 2E1 DU2 = 2U1，E2 = 2E1【答案】C【解析】，当电荷量变为2Q时，C选项正确。【考点定位】平行板电容器6【2012江苏卷

8、】一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是AC和U均增大 BC增大，U减小CC减小，U增大 DC和U均减小【答案】B【解析】由可知，插入电解质时，电容C变大，由，可知电量不变，电压U减小，B项正确。网【考点定位】本题考查电容公式及其相关知识7【2013新课标全国卷】一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移，则从

9、P点开始下落的相同粒子将A打到下极板上 B在下极板处返回C在距上极板处返回 D在距上极板处返回【答案】 D【解析】对下极板未移动前，从静止释放到速度为零的过程运用动能定理得，将下极板向上平移，设运动到距离上级板x处返回根据动能定理得， 联立两式解得故D正确，A、B、C错误故选D【考点定位】 动能定理、电场力做功、匀强电场电场强度和电势差的关系8【2014海南卷】如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d；在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动。重力加速度为g。粒子运动的加速度为

10、A B C D【答案】A【考点定位】平行板电容器、匀强电场中电压与电场强度的关系9【2015安徽20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A和 B和 C和 D和【答案】D【解析】由公式，正负极板都有场强，由场强的叠加可得，电场力，故选D。网【考点定位】考查电场知识。10【2015海南5】 如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q（

11、q0）的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M：m为（ ）A3:2 B2：1 C5:2 D3:1 【答案】A【解析】设电场强度为E，两粒子的运动时间相同，对M有，；对m有，联立解得，A正确。【考点定位】带电粒子在电场中的运动来源:Z*xx*k.Com11【2015全国新课标14】如图所示，两平行的带电金属板水平放置。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

12、同样的微粒，改微粒将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【答案】D【解析】现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）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。%网【考点定位】电容器，电场力，力的平衡。二、多项选择题12【2012广东卷】如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有A带正电的矿粉落在右侧B电场

13、力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大D带正电的矿粉电势能变小【答案】BD【解析】由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误；无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确；带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误；带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确；故选BD【考点定位】本题考查电场力、电势能等相关知识13【2012海南卷】将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是A

14、保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半来源:网ZXXKD保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半【答案】AD【解析】保持U不变，将d变为原来的两倍，根据公式可知，E变为原来的一半故A正确；保持E不变，将d变为原来的一半，由可知，U变为原来的一半故B错误；保持d不变，电容C不变，将Q变为原来的两倍，由公式分析可知，U变为原来的两倍故C错误;保持d不变，电容C不变，将Q变为原来的一半，由公式分析可知，U变为原来的一半，由分析知，E变为原来的一半，故D正确.故选AD【考点定位

15、】电容器动态变化三、非选择题14【2012全国卷】如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为Q和Q，此时悬线与竖直方向的夹角为/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。【答案】【解析】设电容器的电容为C，第一次充电Q后，电容器两极板间电势差，两板间为匀强电场，场强，设电场中小球带电量为，则所受电场力小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，如图所示由平衡条件有：，综合以上各式得： ；第二次充电后，电容器带电量为：Q+Q，同

16、理可得：，将方向夹角带入解得：。【考点定位】本题考查平行板电容器、电场力、受力分析、电场强度与电势差关系及其相关知识。15【2014上海卷】如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向OO夹角=300的位置；若两金属板在竖直平面内同时绕O、O顺时针旋转=15至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:（1）绝缘杆所受的重力G；（2）两板旋转后板间电压U2。（3）在求前后两种情况中带

17、电小球的电势能W1与W2时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求W1与W2。【答案】（1）（2）（3），（2）两板旋转后，质点不变，重力不变，重力力臂不变，两个极板之间的距离变为电场力大小为，力臂变为根据杠杆平衡则有可得（3）结论错误。虽然小球位置没有变化，但是在极板旋转前后电场强度发生变化，电势发生变化，所以电势能发生变化。设小球所在位置电势为没有旋转时，电场强度，根据绝缘杆平衡判断电场力竖直向上，即电场线竖直向上，电势逐渐降低，所以，整理得电势能金属板转动后，电场强度，电势差解得电势能【考点定位】电场力做功 电势能11