高考物理二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練模型42 電容器模型（原卷版）

模型42電容器模型1．（2023年6月高考浙江選考科目）AB、CD兩塊正對(duì)的平行金屬板與水平面成30°角固定，豎直截面如圖所示。兩板間距10cm，電荷量為SKIPIF1<0、質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球用長(zhǎng)為5cm的絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于A(yíng)點(diǎn)。閉合開(kāi)關(guān)S，小球靜止時(shí)，細(xì)線(xiàn)與AB板夾角為30°；剪斷細(xì)線(xiàn)，小球運(yùn)動(dòng)到CD板上的M點(diǎn)（未標(biāo)出），則（）A．MC距離為SKIPIF1<0B．電勢(shì)能增加了SKIPIF1<0C．電場(chǎng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0D．減小R的阻值，MC的距離將變大2.（2023高考湖北卷）一帶正電微粒從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓SKIPIF1<0加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為SKIPIF1<0。微粒射入時(shí)緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為SKIPIF1<0，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)到極板左右兩端的水平距離分別為SKIPIF1<0和L，到兩極板距離均為d，如圖所示。忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是（）A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.微粒穿過(guò)電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運(yùn)動(dòng)軌跡不變3．（2023全國(guó)高考新課程卷）（14分）密立根油滴實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置，間距固定，可從上板中央的小孔向兩板間噴入大小不同、帶電量不同、密度相同的小油滴。兩板間不加電壓時(shí)，油滴a、b在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)，速率分別為v0、SKIPIF1<0；兩板間加上電壓后（上板為正極），這兩個(gè)油滴很快達(dá)到相同的速率SKIPIF1<0，均豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)。油滴可視為球形，所受空氣阻力大小與油滴半徑、運(yùn)動(dòng)速率成正比，比例系數(shù)視為常數(shù)。不計(jì)空氣浮力和油滴間的相互作用。（1）求油滴a和油滴b的質(zhì)量之比；（2）判斷油滴a和油滴b所帶電荷的正負(fù)，并求a、b所帶電荷量的絕對(duì)值之比。4．（2022年6月浙江選考）如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)（不考慮邊界效應(yīng)）。t=0時(shí)刻，M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個(gè)速度大小為v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度大小為SKIPIF1<0；平行M板向下的粒子，剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒子間的相互作用，則A．M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)B．兩個(gè)粒子的電勢(shì)能都增加C．粒子在兩板間的加速度為SKIPIF1<0D．粒子從N板下端射出的時(shí)間SKIPIF1<05．（15分）（2022·高考廣東物理）密立根通過(guò)觀(guān)測(cè)油滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律證明了電荷的量子性，因此獲得了1923年的諾貝爾獎(jiǎng)。圖13是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，兩個(gè)水平放置、相距為d的足夠大金屬極板，上極板中央有一小孔。通過(guò)小孔噴入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴帶上了電荷。有兩個(gè)質(zhì)量均為SKIPIF1<0、位于同一豎直線(xiàn)上的球形小油滴A和B，在時(shí)間t內(nèi)都勻速下落了距離SKIPIF1<0。此時(shí)給兩極板加上電壓U（上極板接正極），A繼續(xù)以原速度下落，B經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動(dòng)。B在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)上升了距離SKIPIF1<0，隨后與A合并，形成一個(gè)球形新油滴，繼續(xù)在兩極板間運(yùn)動(dòng)直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為SKIPIF1<0，其中k為比例系數(shù)，m為油滴質(zhì)量，v為油滴運(yùn)動(dòng)速率。不計(jì)空氣浮力，重力加速度為g。求：（1）比例系數(shù)k；（2）油滴A、B的帶電量和電性；B上升距離SKIPIF1<0電勢(shì)能的變化量；（3）新油滴勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。6．（2022重慶高考）如圖為某同學(xué)采用平行板電容器測(cè)量材料豎直方向尺度隨溫度變化的裝置示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動(dòng)，兩極板間電壓不變。若材料溫度降低時(shí)，極板上所帶電荷量變少，則（）A．材料豎直方向尺度減小B．極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變C．極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大D．電容器電容變大7．（2022高考北京卷）利用如圖所示電路觀(guān)察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說(shuō)法正確的是（）A．充電過(guò)程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B．充電過(guò)程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定C．放電過(guò)程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零D．放電過(guò)程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零最新模擬題1.（2023湖北荊門(mén)三校5月聯(lián)考）一平行板電容器保持與電源連接，正極板接地，兩板間有一個(gè)負(fù)試探電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示，用Ep表示試探電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向下移動(dòng)一小段距離x，則此過(guò)程中Ep與x的關(guān)系合理的是圖中的（）A．圖線(xiàn)aB．圖線(xiàn)bC．圖線(xiàn)cD．圖線(xiàn)d2.（2023浙江溫州重點(diǎn)高中期中聯(lián)考）最近中國(guó)自主研制的新一代大功率石墨烯超級(jí)電容器問(wèn)世。超級(jí)電容器它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間具有特殊性能的電源。如圖所示的超級(jí)電容標(biāo)有“3.0V，12000F”，該超級(jí)電容器（）A.正常工作最大容納電荷量為36000CB.電容隨電壓的增大而增大C.在充電過(guò)程中電流恒定D.電容器放完電時(shí)，電容為03.（2023遼寧本溪期中）如圖所示，直流電路中，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0是定值電阻，SKIPIF1<0是光敏電阻，其阻值隨光照增強(qiáng)而減小。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，處在電容器兩板間M點(diǎn)的帶電液滴恰好能保持靜止?，F(xiàn)用強(qiáng)光照射電阻SKIPIF1<0時(shí)（）A.電源的輸出功率減小 B.A板的電勢(shì)降低C.液滴向上運(yùn)動(dòng) D.SKIPIF1<0中有向右的瞬間電流通過(guò)4.（2023湖南名校質(zhì)檢）如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(chē)（用絕緣材料制成），小車(chē)上固定一對(duì)豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線(xiàn)上有兩個(gè)小孔a、b。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無(wú)初速度進(jìn)入金屬板，小球與左金屬板相碰時(shí)間極短，碰撞時(shí)小球的電量不變且系統(tǒng)機(jī)械能沒(méi)有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則（）A．小車(chē)（含金屬板）和球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒但該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒B．小車(chē)（含金屬板）和球組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒但該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒C．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到小孔b時(shí)，小球速度一定豎直向下，且小車(chē)剛好回到初始位置D．以上答案都不正確5.(多選)(2022·河南模擬)利用一電動(dòng)勢(shì)為E的電源對(duì)一電容器(電容為C)充電，充電過(guò)程中，電容器兩端的電壓U和電容器所帶電荷量Q的函數(shù)關(guān)系如圖所示，若圖中ΔQ取得盡可能小，則陰影部分的面積可以表示對(duì)電荷量為ΔQ的電荷所做的功，即電容器所帶電荷量增加ΔQ時(shí)儲(chǔ)存的能量，則()A．圖象的斜率等于電容C的大小B．圖象斜率的倒數(shù)等于電容C的大小C．充電完畢電容器儲(chǔ)存的能量為CE2D．充電完畢電容器儲(chǔ)存的能量為eq\f(1,2)CE26．(2023四川南充三模).道路壓線(xiàn)測(cè)速系統(tǒng)，不僅可以測(cè)速，也可以測(cè)量是否超載，其結(jié)構(gòu)原理可以理解為如圖甲所示的電路，感應(yīng)線(xiàn)連接電容器C的其中一塊極板，車(chē)輪壓在感應(yīng)線(xiàn)上會(huì)改變電容器兩板間的距離，靈敏電流計(jì)G中有瞬間電流，壓力越大，電流峰值也越大，汽車(chē)的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線(xiàn)，回路中產(chǎn)生兩次脈沖電流如圖乙所示，以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颍瑒t（）A.車(chē)輪壓線(xiàn)時(shí)，電容器兩板間距離變小B.車(chē)輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線(xiàn)電容器先充電后放電C.增大電阻R的阻值，穩(wěn)定后電容器的帶電量減小D.若汽車(chē)前后輪間距SKIPIF1<0，可估算車(chē)速約為SKIPIF1<07.(2023廣東重點(diǎn)高中期末)微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量是通過(guò)手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。原理如圖，M和N為電容器兩極板，M極板固定，N板兩端與兩輕彈簧連接，當(dāng)手機(jī)的加速度變化時(shí)，N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的前后方向運(yùn)動(dòng)。下列對(duì)傳感器描述正確的是（）A．保持向前勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R將以恒定功率發(fā)熱B．由勻速突然向前減速時(shí)，電容器所帶電荷量增加C．由靜止突然加速后退時(shí)，電流由a向b流過(guò)電流表D．保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN間的電場(chǎng)強(qiáng)度持續(xù)減小8.（2023江蘇三校聯(lián)考）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板B與一靜電計(jì)相接，極板A接地，靜電計(jì)此時(shí)指針的偏角為θ，下列說(shuō)法正確的是（）A.將極板A向左移動(dòng)一些，靜電計(jì)指針偏角θ變小 B.將極板A向右移動(dòng)一些，靜電計(jì)指針偏角θ不變C.將極板A向上移動(dòng)一些，靜電計(jì)指針偏角θ變大 D.在極板間插入一塊玻璃板，靜電計(jì)指針偏角θ變大9.(2023湖北荊州重點(diǎn)高中質(zhì)檢)隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類(lèi)有很多，用平行板電容器制成的廚房專(zhuān)用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖如圖所示。稱(chēng)重時(shí)，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。下列說(shuō)法正確的是（）A．放上物體后，電容器的電容變小B．放上物體后，電容器所帶電荷量增大C．放上物體后，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小D．取下物體時(shí)，電流表有從b到a的電流10..(2023浙江杭州九校期中聯(lián)考)如圖所示，平行板電容器與一個(gè)恒壓直流電源連接，下極板接地，上極板與一靜電計(jì)相連，開(kāi)關(guān)S閉合后，一油滴剛好靜止于電容器中的P點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的有（）A.保持S閉合，將下極板向上移動(dòng)小段距離，油滴向上移動(dòng)，靜電計(jì)張角變大B.保持S閉合，將上極板向下移動(dòng)小段距離，極板電量增加，P點(diǎn)的電勢(shì)降低C.斷開(kāi)S，將上極板下移小段距離，靜電計(jì)張角變小，但油滴仍然靜止D.斷開(kāi)S，在下極板的內(nèi)表面插入面積與極板相等的有機(jī)玻璃板，電容減小，電勢(shì)差增加11.（2023天津南開(kāi)二模）可變電容器是一種電容可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電容器，通過(guò)改變極極間相對(duì)的有效面積或極板間距離，它的電容就相應(yīng)地變化。通常在無(wú)線(xiàn)電接收電路中作調(diào)諧電容器用。如圖所示，水平放置的兩半圓形金屬極板由絕緣轉(zhuǎn)軸連接，下極板固定，上極板可以繞過(guò)圓心且垂直于半圓面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，也可上下平移，