高中物理電容器的電容

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原標題：考試重點|高中物理電容和電容器的應用

1.如下圖，一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子從靜止被電壓U1加速后沿平行板電容器兩極板的中線OO′射入電容器，并從右側射出．電容器板長和極板間距離相等，兩板間電壓為U2，那么該帶電粒子在穿過電容器過程中的動能增量為．

帶電粒子無初速度在加速電場中被加速，又以確定速度垂直進入偏轉電場，由于速度與電場力垂直，所以粒子先做勻加速直線運動，后做類平拋運動．這樣類平拋運動可將看成沿初速度方向的勻速直線與垂直于初速度方向勻加速直線運動．可利用加速電場的電壓U求出進入偏轉電場的初速度，由運動學公式求出在電容器中初速度方向的時間，由于分運動間具有等時性，求出偏轉位移y，再根據(jù)動能定理求出該帶電粒子在穿過電容器過程中的動能增量．

帶電粒子在U1加速過程中，根據(jù)動能定理得：

U1q=

解得：

進入電容器后做類平拋運動，

設電容器的板長為l，那么平行電容器極板方向有：

垂直電容器極板方向有：

y=

粒子在電容器運動的過程中根據(jù)動能定理得：

=

故答案為：

2.如下圖的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板．先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點P與A板的距離不變．那么以下說法不正確的是（）

A．電容器的電容變小

B．電容器內部電場強度大小變大

C．電容器內部電場強度大小不變

D．P點電勢升高

在電容器的電量不變的處境下，將B板下移，那么導致電容變化，電壓變化，根據(jù)E=與c=相結合可得E=，從而確定電場強度是否變化．再根據(jù)電荷帶電性可確定電勢能增加與否．

A、根據(jù)c=，當B板向下平移一小段距離，間距d增大，其它條件不變，那么導致電容變小，故A正確；

B、根據(jù)E=與c=相結合可得E=，由于電量不變，場強大小不變，故B錯誤C正確；

D、B板接地，場強不變，所以P點與地間的電勢差增大，即P點電勢升高，故D正確；

此題選錯誤的，應選：B

3.如下圖，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)．若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，穩(wěn)定后，以下說法中正確的是()

①液滴將加速向下運動

②M點電勢升高

③M點的電場強度變小了

④在a板移動前后兩種處境下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功一致

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

帶電液滴受到電場力與重力共同作用下，處于靜止狀態(tài)，二力平衡．當上板向下移動小段距離時，導致平行板的電容器的電容變化，導致兩極板間的電量變化；由于兩板間的電壓不變，當間距變小時，導致液滴所處的電場強度發(fā)生變化，最終確定電場力與重力的大小關系．

①金屬板a、b與電池保持相連，板間電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止狀態(tài)，當a板向下平移一小段距離時，導致極板間的電場強度變大，從而使電場力大于重力，致使帶電液滴向上運動．故①錯誤；

②當a板向下平移一小段距離時，導致極板間的電場強度變大，而M點到零電勢（下板）的距離不變，由U=Ed知，M點與零電勢間的電勢差增大，M點的電勢高于零，那么M點的電勢升高．故②正確；

③水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止狀態(tài)，當a板向下平移一小段距離時，由E=知，導致極板間的電場強度變大．故③錯誤；

④在a板移動前后兩種處境下，若將液滴從a板移到b板，由于兩板的電壓不變，由W=qU知，所以電場力做功一致．故④正確；

應選D

4.如下圖，電壓U保持恒定，C1和C2是兩個電容器，R1，R2，R3是三個阻值不為零的定值電阻．已知C1＞C2，并且Cl的帶電量與C2的帶電量相等．假設把C1與R1交換位置，其他條件都保持不變，下面的說法中錯誤的是（）

A．通過電路中的電流比原來要小

B．C1的帶電量比原來要小

C．C2的帶電量比原來要大

D．C1的帶電量比C2的帶電量要大

電路穩(wěn)定時，R3所在電路沒有電流，電阻R1、R2串聯(lián)，C1、C2分別與R1、R2并聯(lián)，根據(jù)電容器電量公式Q=CU，對比電壓的大小，即可根據(jù)串聯(lián)的特點對比電阻的大?。袰1與R1對換位置后，三個電阻串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律分析電流的變化，確定兩電容器電壓的變化，即可判斷電量的變化．

A、把C1與R1對換位置后，三個電阻串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的總電流減小，故A正確．

B、把C1與R1對換位置后，C1電壓等于電阻R1、R3的串聯(lián)電壓，大于原來與R1并聯(lián)時的電壓，故知電容器C1的電壓增大，由Q=CU得知C1的帶電量增大，故B錯誤．

C、同理可知，C2的電壓增大，電量增大，故C正確．

D、開頭時，電阻R1、R2串聯(lián)，C1、C2分別與R1、R2并聯(lián)，因C1＞C2，電量Q相等，由Q=CU得知：電容C1的電壓較小，電阻R1電壓較小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比特點可知，R1確定小于R2．所以C1兩端的電壓小于C2兩端的電壓，由Q=CU知C1的帶電量比C2的帶電量要大，D正確；

此題選錯誤的，應選B

如下圖的電路中，開關S是閉合的，現(xiàn)增大電容器A、B兩極板間距，那么以下說法正確的是（）

A.電容器的電容將增大，帶電荷量增加

B.電容器的電容將減小，帶電荷量增加

C.電容器的電容將不變，帶電荷量也不變

D.電容器的電容將減小，帶電荷量不變

D

當增大電容器A、B極板間距時，由知，其電容將減小，而電容器兩極板間電壓確定，由Q=CU知，電容器的帶電荷量應裁減，但由于二極管的單向導電性，其反向電阻無窮大，可認為斷電，故阻攔了正