第03講 靜電平衡和電容器（復(fù)習(xí)篇）（解析版）-2025版高二物理寒假精-品講義

第03講靜電平衡和電容器（復(fù)習(xí)篇）考點(diǎn)聚焦：復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有的放矢重點(diǎn)專攻：知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破知識(shí)點(diǎn)1：靜電現(xiàn)象靜電感應(yīng)一個(gè)帶電的物體與不帶電的導(dǎo)體相互靠近時(shí)由于電荷間的相互作用，會(huì)使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布，異種電荷被吸引到帶電體附近，而同種電荷被排斥到遠(yuǎn)離帶電體的導(dǎo)體另一端。靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體中（包括表面上）沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。靜電平衡的特征（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)E是外電場(chǎng)E0和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)E’的疊加，即E是E0和E’的矢量和.當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，必定有感應(yīng)電荷的場(chǎng)與外電場(chǎng)大小相等、方向相反，即：E0=－E’.（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面上任何一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面垂直，表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；（3）導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面構(gòu)成一個(gè)等勢(shì)面.無(wú)論是在導(dǎo)體內(nèi)部還是在導(dǎo)體的表面上或者是由導(dǎo)體的內(nèi)部到表面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力都不做功，這就說(shuō)明了導(dǎo)體上任何兩處電勢(shì)差為零，即整個(gè)導(dǎo)體處處等勢(shì).（4）電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，且“尖端”電荷密度大.①導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面；②導(dǎo)體表面越尖銳的地方電荷密度越大，凹陷的地方幾乎沒(méi)有電荷.知識(shí)點(diǎn)2：電容和電容器1．電容器（1）組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體組成。（2）帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值。（3）電容器的充、放電①充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷，電容器中儲(chǔ)存電場(chǎng)能。②放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2．電容（1）定義：電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間的電勢(shì)差的比值。（2）定義式：C＝eq\f(Q,U)。（3）單位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1F＝106μF＝1012pF。（4）意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。（5）決定因素：由電容器本身物理?xiàng)l件(大小、形狀、極板相對(duì)位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及電壓無(wú)關(guān)。3．平行板電容器的電容（1）決定因素：正對(duì)面積，相對(duì)介電常數(shù)，兩板間的距離。（2）決定式：C＝eq\f(εrS,4πkd)。4.兩類(lèi)平行板電容器動(dòng)態(tài)分析比較分類(lèi)充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開(kāi)不變量UQd變大C變小Q變小E變小C變小U變大E不變S變大C變大Q變大E不變C變大U變小E變小εr變大C變大Q變大E不變C變大U變小E變?。ㄕf(shuō)明：針對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)）強(qiáng)化點(diǎn)一靜電平衡的理解與應(yīng)用(1)靜電平衡的實(shí)質(zhì):感應(yīng)電荷的電場(chǎng)和外電場(chǎng)方向相反、合場(chǎng)強(qiáng)為零，自由電荷不定向移動(dòng)。(2)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布:①導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電荷、電荷只分布在導(dǎo)體外表面上。②空腔導(dǎo)體內(nèi)部放置電荷時(shí)，內(nèi)、外表面因靜電感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?！镜淅?】（23-24高一下·遼寧大連·期末）如圖，將一帶正電的球靠近不帶電的導(dǎo)體棒待其達(dá)到靜電平衡。其中A、C為導(dǎo)體棒兩個(gè)端點(diǎn)，B為A、C中點(diǎn)，且在導(dǎo)體內(nèi)部，沿虛線將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分帶電量分別為、，則（）

A． B．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)C．A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)D．C端帶負(fù)電【答案】B【詳解】AD．導(dǎo)體棒本身不帶電，不管是怎樣將導(dǎo)體分開(kāi)，兩部分所帶異種電荷量的大小均相等，由于靜電感應(yīng)，A端帶負(fù)電，C端帶正電，故AD錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒處于靜電平衡狀態(tài)，其內(nèi)部各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均為零，外部表面附近任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直，即A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)，故B正確；C．導(dǎo)體棒處于靜電平衡狀態(tài)，整體電勢(shì)相等，故C錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?-1】（23-24高一下·山東青島·期末）經(jīng)典電磁場(chǎng)理論明確給出了場(chǎng)中導(dǎo)體會(huì)影響空間靜電場(chǎng)的分布。如圖是一個(gè)金屬球殼置于勻強(qiáng)電場(chǎng)后周?chē)妶?chǎng)線分布情況，其中a、d兩點(diǎn)對(duì)稱分布在球殼兩側(cè)，b點(diǎn)位于球殼上，c點(diǎn)位于球殼中心，下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)和d場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為 B．b和c電勢(shì)大小關(guān)系為C．球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場(chǎng)強(qiáng)為零 D．a(chǎn)b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【答案】D【詳解】A．a(chǎn)和d兩點(diǎn)電場(chǎng)線的疏密程度相同，場(chǎng)強(qiáng)方向也相同，可知場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．靜電平衡時(shí)導(dǎo)體是等勢(shì)體，則b和c電勢(shì)大小關(guān)系為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場(chǎng)強(qiáng)與外部場(chǎng)強(qiáng)等大反向，則球殼的感應(yīng)電荷在c處的合場(chǎng)強(qiáng)不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因且a到金屬殼間距離等于d與金屬殼間距離且兩段距離上的場(chǎng)強(qiáng)分布相同，根據(jù)U=Ed可知，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，選項(xiàng)D正確。故選D。【變式1-2】（23-24高二下·山西·期末）人體靜電是靜電防護(hù)工程領(lǐng)域和靜電應(yīng)用領(lǐng)域的重要內(nèi)容，人體靜電帶電規(guī)律的研究．具有基礎(chǔ)性指導(dǎo)作用．如圖所示為人體帶正1kV靜電時(shí)的等勢(shì)線分布，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若兩手握拳，則手指周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度減小B．帶電粒子沿著人體表面運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能一定變化C．若在a點(diǎn)有一靜止的帶負(fù)電粒子，該粒子僅在電場(chǎng)力作用下將以垂直于人體的速度打在人體表面上D．在人體內(nèi)部，越靠近皮膚電勢(shì)越低【答案】A【詳解】A．帶電物體在其尖端位置場(chǎng)強(qiáng)大，兩手握拳以后手部場(chǎng)強(qiáng)變小，故A正確；B．人體各部位電勢(shì)相等，帶電粒子沿著人體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能不變，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，電場(chǎng)線為曲線，且皮膚表面的電場(chǎng)線垂直于人體，故粒子除垂直于人體表面的速度外，還有沿著表面的分速度，合速度不會(huì)垂直于人體，故C錯(cuò)誤；D．人體為等勢(shì)體，內(nèi)部電勢(shì)處處相等，故D錯(cuò)誤。故選A。強(qiáng)化點(diǎn)二靜電平衡的兩種情形空腔可以屏蔽外界電場(chǎng)，接地的空腔可以屏蔽內(nèi)部電荷的電場(chǎng)，其本質(zhì)都是場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)與感應(yīng)電荷的電場(chǎng)疊加，可使合場(chǎng)強(qiáng)E=0?！镜淅?】（23-24高一下·湖北武漢·期末）如圖所示為不帶電的空腔球形導(dǎo)體，將一個(gè)帶負(fù)電的小金屬球置于腔內(nèi)，靜電平衡時(shí)，圖甲中A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φB、φC；若將導(dǎo)體外表面接地，靜電平衡時(shí)，圖乙中D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φD、φE、φF。則下列關(guān)系中正確的是（）A．>>B．<= C．<< D．<=【答案】D【詳解】AB．圖甲中，空腔不接地，空腔內(nèi)外均有電場(chǎng)；根據(jù)負(fù)電荷的電場(chǎng)線是匯聚的，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以AB錯(cuò)誤；CD．圖乙中，空腔接地，空腔內(nèi)有電場(chǎng)；根據(jù)負(fù)電荷的電場(chǎng)線是匯聚的，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以圖乙中，空腔接地，空腔外沒(méi)有電場(chǎng)，所以綜上得C錯(cuò)誤，D正確。故選D?！咀兪?-1】（22-23高二上·陜西咸陽(yáng)·開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，放在絕緣臺(tái)上的金屬網(wǎng)罩B內(nèi)放有一個(gè)不帶電的驗(yàn)電器C，若把一帶正電荷的絕緣體A移近金屬罩B，則（）

A．金屬罩B的內(nèi)表面帶正電荷 B．驗(yàn)電器C的金屬箔片將張開(kāi)C．金屬罩B的右側(cè)外表面帶正電荷 D．若將B接地，驗(yàn)電器的金屬箔片將張開(kāi)【答案】C【詳解】A．金屬罩B處于靜電平衡狀態(tài)，電荷分布在其外表面上，故A錯(cuò)誤；B．由于靜電屏蔽，金屬網(wǎng)罩內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以驗(yàn)電器C上無(wú)感應(yīng)電荷，所以驗(yàn)電器的金屬箔片不會(huì)張開(kāi)，故B錯(cuò)誤；C．由于靜電感應(yīng)，使金屬罩B的左側(cè)外表面感應(yīng)出負(fù)電荷，所以金屬罩B的右側(cè)外表面感應(yīng)出正電荷，故C正確；D．將B接地，金屬罩仍然處于靜電屏蔽，所以驗(yàn)電器C無(wú)感應(yīng)電荷，金屬箔片不會(huì)張開(kāi)，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?-2】（23-24高二上·陜西西安·期中）在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器的金屬箔片會(huì)張開(kāi)的是（）A．B．C． D．【答案】B【詳解】A．金屬網(wǎng)可以屏蔽網(wǎng)外電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，驗(yàn)電器的兩金屬箔片不帶電，不會(huì)張開(kāi)，故A錯(cuò)誤；B．金屬網(wǎng)沒(méi)有接地，網(wǎng)內(nèi)帶電體可以使驗(yàn)電器發(fā)生靜電感應(yīng)，使金屬箔片張開(kāi)，故B正確；CD．金屬網(wǎng)接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體對(duì)網(wǎng)外無(wú)影響，網(wǎng)外的帶電體對(duì)網(wǎng)內(nèi)也無(wú)影響，不能使驗(yàn)電器發(fā)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，金屬箔片不能張開(kāi)，故CD錯(cuò)誤。故選B。強(qiáng)化點(diǎn)三電容和電容器(1)電容器的電容由求出，但電容器的電容是電容器的屬性與電容器所帶電荷量Q以及兩極板間的電勢(shì)差U均無(wú)關(guān)。(2)定義式的推廣式，在電勢(shì)差U變化問(wèn)題中求電容更快捷。(3)平行板電容器的決定式，要明確C與S、d及的關(guān)系?！镜淅?】（23-24高一上·江蘇揚(yáng)州·期末）平行板電容器，上極板帶電荷量為，下極板帶電荷量為，兩板間電勢(shì)差為U，電容器電容為C，則（）A．電容器帶電量為2Q B．電容器帶電量為0C．電容器電容為 D．電容器電容為【答案】D【詳解】AB．電容器所帶電荷量為某一極板所帶電荷量的絕對(duì)值，所以電容器帶電量為，故AB錯(cuò)誤；CD．電容器的電容為故D正確，C錯(cuò)誤。故選D?！咀兪?-1】（23-24高一下·吉林·期末）心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的設(shè)備，通過(guò)一個(gè)充電的電容器對(duì)心顫患者皮膚上的兩個(gè)電極板放電，讓一部分電荷通過(guò)心臟，使心臟完全停止跳動(dòng)，再刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)。如圖所示，是一次心臟除顫器的模擬治療，如果充電后電容器的電壓為4.0kV，電容器在一定時(shí)間內(nèi)放電至兩極板之間的電壓為0，這次放電有6.4×10-2C的電荷量通過(guò)人體組織，則該心臟除顫器的電容器電容為（）A．0.16 B．1.6F C．1.6 D．16【答案】D【詳解】由電容定義式故選D?！咀兪?-2】（23-24高二上·天津?yàn)I海新·期末）如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，該心臟除?器的電容器電容為，充電至電壓，如果電容器在時(shí)間內(nèi)完成放電，這次通過(guò)人體組織平均放電電流為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】電容器所帶的電荷量通過(guò)人體組織平均放電電流故選B。強(qiáng)化點(diǎn)四電容器的充放電現(xiàn)象及其應(yīng)用(1)電容器充電時(shí):如圖1所示，充電電流逐漸減小，當(dāng)電容器兩個(gè)極板間的電壓達(dá)到充電電源電壓時(shí)，電流為零，充電結(jié)束。(2)電容器放電時(shí):如圖2所示，放電電流也是逐漸減小，但充、放電時(shí)電流的方向相反。當(dāng)電容器兩個(gè)極板上電荷量為零時(shí)，電流為零，放電結(jié)束?！镜淅?】（23-24高一下·河北承德·期末）新能源汽車(chē)在啟停過(guò)程中，動(dòng)力電池快速充放電會(huì)對(duì)電池產(chǎn)生損耗，從而降低電池壽命，超級(jí)電容器可以與動(dòng)力電池共同構(gòu)成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，以代替動(dòng)力電池進(jìn)行快速充放電及收集不規(guī)則動(dòng)力，從而延長(zhǎng)電池壽命。某超級(jí)電容器充電時(shí)的曲線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．時(shí)間內(nèi)充電的電荷量為 B．時(shí)間內(nèi)充電的電荷量為C．超級(jí)電容器的電容先減小后增大 D．超級(jí)電容器的充電電壓先減小后增大【答案】B【詳解】AB．曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示充、放電荷量，時(shí)間內(nèi)充電的電荷量小于，時(shí)間內(nèi)充電的電荷量為，故A錯(cuò)誤，B正確；C．超級(jí)電容器的電容是電容的屬性，其大小與充放電狀態(tài)和電流大小無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．超級(jí)電容器的充電過(guò)程電荷量增大，由可知電壓一直增大，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?-1】（23-24高一下·江蘇鎮(zhèn)江·期末）如圖（a）和（b）所示，用電路做電容的充放電實(shí)驗(yàn)。充電過(guò)程得到電路中的電流和電容器兩極板的電荷量隨時(shí)間變化的圖線(c)和(d)。接著用充完電的電容器做放電實(shí)驗(yàn)如圖（b）所示，則放電時(shí)電路中的電流大小和電容器的電荷量隨時(shí)間變化關(guān)系正確的圖分別是（）A．（c）和（c） B．（d）和（d） C．（c）和（d） D．（d）和（c）【答案】A【詳解】電容器放電時(shí)電路中的電流逐漸減小，則圖像為（c）；電容器的電荷量也隨時(shí)間逐漸減小，圖像為（c）。故選A?！咀兪?-2】（23-24高二下·湖南婁底·期末）如圖，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S原來(lái)跟2相接，從開(kāi)始，開(kāi)關(guān)改接1，時(shí)，把開(kāi)關(guān)改接2，下列圖像和圖像大致形狀正確的是（）A．B． C． D．【答案】D【詳解】AB．開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，電源給電容器充電，充電完畢后電流為零，再將開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，電容器開(kāi)始反向放電，且放電越來(lái)越緩慢，所以對(duì)應(yīng)的I-t圖像的斜率越來(lái)越小，放電完畢后電流為零，故AB錯(cuò)誤；CD．開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，電容器充電，電壓增大越來(lái)越慢，充電結(jié)束后兩極板間的電壓等于電源電壓，所以對(duì)應(yīng)UAB-t圖像的斜率越來(lái)越小。再將開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，開(kāi)始放電，兩極板電壓逐漸減小，且電壓減小越來(lái)越慢，極板電性不變，則對(duì)應(yīng)UAB-t圖像的斜率也越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。強(qiáng)化點(diǎn)五影響平行板電容器的因素平行板電容器電容的決定式為其中、S和d的數(shù)值，決4πkd定著電容C的大小?！镜淅?】如圖所示，是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制成的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極。在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，從而使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因是電容器兩板間的（）A．距離變化B．正對(duì)面積變化 C．電介質(zhì)變化 D．電壓變化【答案】A【詳解】振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使振動(dòng)膜上的金屬層與金屬板間的距離發(fā)生變化，從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。故選A。【變式5-1】（23-24高二下·云南曲靖·期末）傳感器廣泛應(yīng)用在我們的生產(chǎn)生活中，常用的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)就是一種傳感器，每個(gè)鍵內(nèi)部電路如圖所示。每個(gè)鍵下面都有相互平行的活動(dòng)金屬片和固定金屬片組成的平行板電容器，兩金屬片間有空氣間隙。在按下鍵的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）A．電容器的電容C減小 B．電容器的帶電量Q增加C．圖中電流從N流向M D．電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小【答案】B【詳解】ABC．在按鍵的過(guò)程中，電容器兩板間距d減小，則由可知，電容器的電容C增大，兩板電壓U一定，根據(jù)Q=CU可知電容器的電量Q增加，電容器充電，則圖中電流從M流向N，故B正確，AC錯(cuò)誤；D．電容器兩板間距d減小，兩板電壓U一定，根據(jù)可知極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?-2】（23-24高二上·河南駐馬店·期末）菜頓瓶（Leydenjar）是一種儲(chǔ)存電荷的裝置。萊頓瓶結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，玻璃瓶子外面貼有一層金屬箔，內(nèi)部裝食鹽水，瓶口插一金屬探針，探針與內(nèi)部的食鹽水相連，如圖所示。為了提高萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)，以下操作正確的是（）A．往玻璃瓶中再加入一些食鹽水 B．從玻璃瓶中再取出一些食鹽水C．把金屬探針向上拔出一些 D．把金屬探針向下插入一些【答案】A【詳解】A．根據(jù)電容器電容的物理意義可知，要提升其儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，即要增大電容器的電容C，根據(jù)往玻璃瓶中再加入一些食鹽水，相當(dāng)于增大了極板之間的正對(duì)面積，電容增大，萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)獲得提高，故A正確；B．從玻璃瓶中取出一些食鹽水，相當(dāng)于減小了極板之間的正對(duì)面積，根據(jù)上述可知電容減小，萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)被減弱，故B錯(cuò)誤；CD．把金屬探針向上拔出一些，或者把金屬探針向下插入一些過(guò)程中，極板之間的正對(duì)面積S、極板間距d和介電常數(shù)?，均沒(méi)有發(fā)生變化，根據(jù)上述可知，電容不變，則這只萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)不變，故CD錯(cuò)誤。故選A。強(qiáng)化點(diǎn)六平行板電容器的兩類(lèi)動(dòng)態(tài)變化(1)平行板電容器的電壓不變時(shí)，若改變間距d，則:由知d增大→C減??；由Q=CU知U不變、C減小→Q減小。由知U不變、d增大→E減小。(2)平行板電容器的帶電荷量不變時(shí)，若改變間距d，則:由知，d增大→C減?。挥芍猀不變、C減小→U增大。由知，U增大，d增大，無(wú)法解出E的變化情況，只能換公式。，對(duì)此式各量中Q不變，S不變，則E不變。以上僅分析了間距d變化的情形，其他變形可依此分析?！镜淅?】（23-24高一下·遼寧大連·期末）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的平行板電容器，在其正中P點(diǎn)有一個(gè)帶電微粒。S閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止，下列說(shuō)法不正確的是（）A．微粒帶正電 B．若保持S閉合，上移極板N，微粒向上加速C．若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，上移極板M，微粒向下加速 D．若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，下移極板M，P點(diǎn)電勢(shì)不變【答案】C【詳解】A．S閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止，根據(jù)受力平衡可知微粒受到的電場(chǎng)力豎直向上，與板間場(chǎng)強(qiáng)方向相同，所以微粒帶正電，故A正確，不滿足題意要求；B．若保持S閉合，則板間電壓保持不變，上移極板N，根據(jù)由于板間距離減小，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒受到的電場(chǎng)力增大，所以微粒向上加速運(yùn)動(dòng)，故B正確，不滿足題意要求；CD．若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則電容器所帶電荷量不變，根據(jù)上移極板M，可知板間場(chǎng)強(qiáng)不變，微粒受到的電場(chǎng)力不變，微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；由于板間場(chǎng)強(qiáng)不變，P點(diǎn)與接地板N距離不變，則P點(diǎn)與接地板N的電勢(shì)差不變，P點(diǎn)電勢(shì)不變，故C錯(cuò)誤，滿足題意要求；D正確，不滿足題意要求。故選C?！咀兪?-1】（23-24高一下·山東臨沂·期末）如圖所示，帶電的平行板電容器與靜電計(jì)連接，下極板接地，靜電計(jì)外殼接地，已知電容器上極板帶正電，穩(wěn)定時(shí)一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微下移一點(diǎn)距離，靜電計(jì)的張角變大B．保持上極板不動(dòng)，將下極板稍微下移一點(diǎn)距離，液滴將向下運(yùn)動(dòng)C．保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，點(diǎn)電勢(shì)將升高D．保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，帶電油滴仍靜止不動(dòng)【答案】C【詳解】A．將上極板稍微下移一點(diǎn)距離，則d減小，根據(jù)可知C增大，根據(jù)電荷量Q不變，則U減小，靜電計(jì)張角變小，故A錯(cuò)誤；B．一帶電的油滴恰好靜止于兩極板間的點(diǎn)，根據(jù)受力分析可知油滴帶負(fù)電，保持上極板不動(dòng)，將下極板稍微下移一點(diǎn)距離，則d增大，根據(jù)，可得可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則油滴不運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，則S減小，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度變大，油滴距離下極板的距離不變，根據(jù)可知電勢(shì)升高，故C正確；D．保持下極板不動(dòng)，將上極板稍微向右移一點(diǎn)距離，則S減小，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力增大，帶電油滴向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選C?！咀兪?-2】（23-24高一下·遼寧本溪·期末）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電容式風(fēng)力傳感器，如圖所示。將電容器與靜電計(jì)組成回路，P點(diǎn)為極板間的一點(diǎn)?？蓜?dòng)電極在風(fēng)力作用下向右移動(dòng)，風(fēng)力越大，移動(dòng)距離越大（可動(dòng)電極不會(huì)到達(dá)P點(diǎn)）。若極板上電荷量保持不變，則下列說(shuō)法正確的是（）A．風(fēng)力越大，電容器電容越小 B．風(fēng)力越大，靜電計(jì)指針張角越小C．風(fēng)力越大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度越大 D．風(fēng)力越大，P點(diǎn)的電勢(shì)仍保持不變【答案】B【詳解】A．根據(jù)，風(fēng)力越大，兩板間的距離d越小，電容器電容C越大，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，解得風(fēng)力越大，兩板間的距離d越小，兩板之間的電勢(shì)差越小，靜電計(jì)指針張角越小，B正確；C．根據(jù)，解得風(fēng)力越大，兩板間的距離d越小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度與距離d無(wú)關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，解得風(fēng)力越大，P點(diǎn)到負(fù)極板之間的距離越小，P點(diǎn)的電勢(shì)越小，D錯(cuò)誤。故選B。強(qiáng)化點(diǎn)七電容器的力學(xué)問(wèn)題的分析方法電場(chǎng)強(qiáng)度是聯(lián)系電場(chǎng)和力的橋梁。先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)情況和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速，是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng))然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理或能量守恒定律)解題?！镜淅?】（22-23高二上·天津紅橋·期末）如圖所示，A、B為不帶電平行金屬板，間距為d，A板接地，構(gòu)成的電容器電容為C。質(zhì)量為m、電量為q的帶電液滴一滴一滴由A板上小孔以初速度為零下落到達(dá)B板。液滴到達(dá)B板后，把電荷全部轉(zhuǎn)移在B板上。求能到達(dá)B板上的液滴數(shù)目最多是多少？【答案】【詳解】當(dāng)最終平衡時(shí)滿足Eq=mg其中E=，C=Q=Nq解得【變式7-1】（22-23高二上·福建泉州·期末）如圖所示電路中，兩平行金屬板和相距水平放置，板中央有一小孔。已知電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為，。閉合開(kāi)關(guān)電路穩(wěn)定后。（1）若平行金屬板電容器電容，調(diào)節(jié)的阻值，當(dāng)消耗的功率最大時(shí)，求電容器的電量。（2）若將質(zhì)量、電荷量的液滴從小孔正上方處無(wú)初速滴下，液滴剛好不落到板。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度。求兩端的電壓及滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值?！敬鸢浮浚?）；（2）；【詳解】（1）將與視為電源的等效內(nèi)阻，當(dāng)時(shí)，消耗功率最大①②，③由①②③得（2）電容器與兩端電壓相同，設(shè)兩端的電壓為對(duì)液滴由動(dòng)能定理得⑤解得⑥，⑦根據(jù)閉合電路歐姆定律得⑧由⑥⑦⑧得⑨【變式7-2】如圖所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N，接上直流電源，上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h=20cm處的B點(diǎn)，有一小油滴自由落下。已知小油滴的電量q=－3.5×10－14C，質(zhì)量m=3.0×10－9kg，當(dāng)小油滴即將落到下極板時(shí)，速度恰為零（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，L=15cm）求：(1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)兩極板間的電勢(shì)差U；(3)設(shè)平行板電容器的電容C=4.0×10－12F，則該電容器帶電量Q是多少？【答案】(1)2.0×106V/m，方向豎直向下；(2)3.0×105V；(3)1.2×10－6C【詳解】(1)由動(dòng)能定理W=ΔEk，得代入數(shù)據(jù)得U=3.0×105V又，解得E=2.0×106V/m(2)由(1)解得兩極板間的電勢(shì)差為3.0×105V。(3)根據(jù)Q=CU，解得Q=1.2×10－6C（要求：分兩個(gè)板塊，2024年真題和優(yōu)選最新模擬題）真題感知1．（2024·浙江·高考真題）圖示是“研究電容器兩極板間距對(duì)電容大小的影響”實(shí)驗(yàn)，保持電荷量不變，當(dāng)極板間距增大時(shí)，靜電計(jì)指針張角增大，則（）A．極板間電勢(shì)差減小 B．電容器的電容增大C．極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D．電容器儲(chǔ)存能量增大【答案】D【詳解】AB．根據(jù)，可得當(dāng)極板間距增大時(shí)電容減小，由于電容器的帶電量不變，故極板間電勢(shì)差增大，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)得，，故場(chǎng)強(qiáng)不變，故C錯(cuò)誤；D．移動(dòng)極板的過(guò)程中要克服電場(chǎng)力做功，故電容器儲(chǔ)存能量增大，故D正確。故選D。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(kāi)關(guān)S接1，電源E給電容器C充電；開(kāi)關(guān)S接2，電容器C對(duì)電阻R放電。下列說(shuō)法正確的是（）A．充電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流增加B．充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)C．放電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差減小，放電電流減小D．放電過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電荷，流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)【答案】C【詳解】A．充電過(guò)程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流在減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電路圖可知，充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．放電過(guò)程中，隨著電容器帶電量的減小，電容器兩極板間電勢(shì)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(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷，流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】3．（2024·遼寧·高考真題）某種不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)與濃度的關(guān)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(gòu)成如圖（b）所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，若降低溶液濃度，則（）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(shì)差增大 D．溶液濃度降低過(guò)程中電流方向?yàn)镸→N【答案】B【詳解】A．降低溶液濃度，不導(dǎo)電溶液的相對(duì)介電常數(shù)增大，根據(jù)電容器的決定式可知電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；BC．溶液不導(dǎo)電沒(méi)有形成閉合回路，電容器兩端的電壓不變，根據(jù)結(jié)合A選項(xiàng)分析可知電容器所帶的電荷量增大，故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)B選項(xiàng)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?yàn)?，故D錯(cuò)誤。故選B。提升專練一、單選題1．（2024·廣東清遠(yuǎn)·模擬預(yù)測(cè)）如圖，在裝載作業(yè)中，傳送帶與礦物摩擦產(chǎn)生靜電，假設(shè)傳送帶帶上強(qiáng)大的正電，地球表面由于靜電感應(yīng)帶上負(fù)電，傳送帶與地球表面平行正對(duì)，該部分空間可視為一平行板電容器。一身穿絕緣工作服的工人在傳送帶下方作業(yè)，由此產(chǎn)生一系列電場(chǎng)問(wèn)題，下列分析不正確的是（）A．不考慮工人的影響，地球表面層與傳送帶間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)B．工人由于靜電感應(yīng)頭部帶負(fù)電，腳部帶正電C．工人身體中會(huì)產(chǎn)生持續(xù)向下的電流，人會(huì)感受到電擊現(xiàn)象D．工人的存在會(huì)影響該電容器的電容大小【答案】C【詳解】A．不考慮工人的影響，地球表面層與傳送帶間形成的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷，形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A正確；B．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引可知，工人由于靜電感應(yīng)頭部帶負(fù)電，腳部帶正電，故B正確；C．工人身穿絕緣工作服而處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不會(huì)產(chǎn)生持續(xù)向下的電流，人不會(huì)感受到電擊現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電容的決定式可知，工人視為電介質(zhì)，會(huì)影響該電容器的電容大小，故D正確。本題選不正確的，故選C。2．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，絕緣箱子放在水平地面上，平行金屬板A、B放在箱子內(nèi)，A板固定在箱子頂部，B板用絕緣彈簧支撐在箱底，兩板平行相對(duì)，帶等量的異種電荷，一個(gè)帶正電的小球用絕緣細(xì)線懸于上板，小球受到細(xì)線的拉力恰好為零，現(xiàn)讓箱子豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，B板再次相對(duì)箱子靜止（不考慮電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響），則下列判斷正確的是（）A．A板帶正電 B．箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的電容變大C．箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩板間的電壓變大 D．箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線對(duì)小球的拉力仍為零【答案】C【詳解】A．小球所受拉力為0，表明電場(chǎng)力與重力平衡，則電場(chǎng)力方向豎直向上，小球帶正電，則電場(chǎng)方向豎直向上，可知，A板帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．箱子豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，穩(wěn)定時(shí)，彈簧彈力增大，即B板下移，極板之間間距增大，根據(jù)可知，箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的電容變小，故B錯(cuò)誤；C．極板所帶電荷量一定，根據(jù)，結(jié)合上述可知，電容減小，則兩板間的電壓變大，故C正確；D．根據(jù)，，解得電場(chǎng)強(qiáng)度為可知，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球所受電場(chǎng)力不變，為使加速度向上，則細(xì)線對(duì)小球的拉力不為零，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·貴州六盤(pán)水·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)利用電流傳感器和phyphox（手機(jī)APP）研究電容器放電特點(diǎn)，得出如圖所示的圖像，則（

）A．前7s內(nèi)電容器放電電荷量約為B．前7s內(nèi)電容器放電電荷量約為C．若再給電容器串接一個(gè)定值電阻，電路其他參數(shù)不變，則放電時(shí)間縮短D．若再給電容器串接一個(gè)定值電阻，電路其他參數(shù)不變，則圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”會(huì)變小【答案】B【詳解】AB．圖像與時(shí)間軸所圍幾何圖形的面積表示電荷量，利用“大于半格算一格，小于半格舍去”規(guī)律，根據(jù)圖像可知，所圍幾何圖形的格數(shù)為29格，則前7s內(nèi)電容器放電電荷量約為故A錯(cuò)誤，B正確；C．充電穩(wěn)定后，極板所帶電荷量大小一定，當(dāng)再給電容器串接一個(gè)定值電阻，放電時(shí)，電路中電阻對(duì)電流的阻礙效果增大，可知，放電時(shí)間變長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述，由于充電穩(wěn)定后，極板所帶電荷量大小一定，當(dāng)再給電容器串接一個(gè)定值電阻，放電過(guò)程所釋放的總電荷量大小不變，結(jié)合上述可知，圖線與坐標(biāo)軸圍成的“面積”不變，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2024·吉林長(zhǎng)春·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，平行板電容器的電容為，正極板帶電量為，負(fù)極板接地，兩極板間距離為，今在距兩極板間離負(fù)極板處放一正點(diǎn)電荷。已知靜電力常數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．由于負(fù)極板接地所以負(fù)極板帶電荷量為零 B．所在處的電勢(shì)是C．點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為 D．點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為【答案】B【詳解】A．負(fù)極板帶電荷量為。故A錯(cuò)誤；C．帶電金屬板不能看做點(diǎn)電荷，故不能根據(jù)庫(kù)侖定律求解q所受的電場(chǎng)力。故C錯(cuò)誤；D．電容器兩板電勢(shì)差兩板間電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)則q所受電場(chǎng)力的大小為，故D錯(cuò)誤；B．所在處的電勢(shì)是，故B正確。故選B。5．（2024·廣東·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款河水水位監(jiān)測(cè)器，如圖，平行板電容器、電流表和電源組成一電路，絕緣細(xì)桿一端連接漂浮在水面上的浮子，另一端與電容器極板P連接（極板Q固定），上下移動(dòng)就帶動(dòng)P上下移動(dòng)（初始時(shí)，極板P的高度低于極板Q），監(jiān)測(cè)人員通過(guò)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況就可以遠(yuǎn)距離得知河水水位的變化。已知電流從左側(cè)進(jìn)入電流表，其指針左偏；電流從右側(cè)進(jìn)入電流表，其指針右偏。若監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏，可以得出（）A．河水水位在下降 B．Q極板的電荷量在減少C．平行板電容器的電容在增大 D．P、Q間的電場(chǎng)強(qiáng)度在變大【答案】C【詳解】B．監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏，說(shuō)明電流從電流表右側(cè)進(jìn)入，又由于Q板與電源正極連接，說(shuō)明電容器在充電，P、Q極板的電荷量在增加，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由于與電源相連，所以電壓U不變，板間距d也沒(méi)有變化，由可得，E不變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由于與電源相連，所以電壓U不變，由可得，平行板電容器的電容在增加，故C項(xiàng)正確；A．由可得，P、Q極板的正對(duì)面積增大，說(shuō)明水位在上升，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。6．（2024·天津?yàn)I海新·三模）為了方便在醫(yī)院輸液的病人及時(shí)監(jiān)控藥液是否即將滴完，有人發(fā)明了一種利用電容器原理實(shí)現(xiàn)的輸液報(bào)警裝置，實(shí)物圖和電路原理如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)藥液液面降低時(shí)，夾在輸液管兩側(cè)的電容器C的兩極板之間介質(zhì)由液體改變?yōu)闅怏w，蜂鳴器B就會(huì)因通過(guò)特定方向的電流而發(fā)出聲音，電路中電表均為理想電表。根據(jù)以上說(shuō)明，下列選項(xiàng)分析正確的是（）A．液面下降后，電容器兩端電壓變大 B．液面下降后，電容器所帶電量減少C．液面下降時(shí)蜂鳴器電流由a流向b D．輸液管較粗時(shí)，電容器容值會(huì)變大【答案】B【詳解】A．開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，即液面下降穩(wěn)定后，電容器兩端電壓不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，液面下降，極板之間的介電常數(shù)減小，則電容減小，極板之間電壓不變，則電容器所帶電量減少，故B正確；C．根據(jù)圖示可知，電容器右側(cè)極板帶負(fù)電，結(jié)合上述，液面下降時(shí)，極板所帶電荷量減少，即右側(cè)極板失去電子，電子從a向b運(yùn)動(dòng)，則蜂鳴器電流由b流向a，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述可知，輸液管較粗時(shí)，極板之間間距增大，則電容器容值會(huì)變小，故D錯(cuò)誤。故選B。7．（2024·天津·模擬預(yù)測(cè)）電源，開(kāi)關(guān)，平行板電容器連成如圖電路，A板接地，閉合開(kāi)關(guān)S，電源對(duì)電容器充電后，電容器的電容為C，板間場(chǎng)強(qiáng)大小為E，A，B兩板間電勢(shì)差為U，固定在P點(diǎn)的負(fù)電荷的電勢(shì)能為Ep，現(xiàn)將上極板向上移動(dòng)少許，則下列物理量增大的是（）A．C B．E C．U D．【答案】D【詳解】A．根據(jù)可知將上極板向上移動(dòng)少許，增大，電容C減小，故A錯(cuò)誤；BC．電容器與電源相連，電容器兩極板間的電勢(shì)差不變，根據(jù)可知將上極板向上移動(dòng)少許，增大，板間場(chǎng)強(qiáng)大小E減小，故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)且，可得可知在P點(diǎn)的電勢(shì)減小，根據(jù)可知P點(diǎn)的負(fù)電荷的電勢(shì)能增大，故D正確。故選D。8．（2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測(cè)）電流傳感器和計(jì)算機(jī)相連能畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的圖像。某同學(xué)在觀察電容器的充放電現(xiàn)象時(shí)，按照?qǐng)D甲連接成如圖乙所示電路。開(kāi)始，開(kāi)關(guān)接1；時(shí)，把開(kāi)關(guān)改接2，得到電流傳感器中的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示。該過(guò)程中電容器兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（

）A．B．C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)圖丙可知，開(kāi)始，開(kāi)關(guān)接1，電源對(duì)電容充電，充電電流逐漸變小，電容器兩端的電壓逐漸變大，并且電壓的增大速度逐漸降低，故圖線逐漸平緩；時(shí)，把開(kāi)關(guān)改接2，電容放電，放電電流逐漸變小，容器兩端的電壓逐漸降低，并且降低的速度逐漸減小，故圖線也逐漸平緩，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D。二、多選題9．（2024·陜西銅川·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，平行板電容器M、N間有一帶電小球剛好靜止，此時(shí)兩板之間的距離為d，已知小球的比荷為k，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）A．兩極板之間的電壓為B．僅將下板向下移動(dòng)d，小球的電勢(shì)能增加C．僅將下板向下移動(dòng)d，小球以加速度g向下加速運(yùn)動(dòng)D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，僅將下板向下移動(dòng)d，小球仍然靜止不動(dòng)【答案】AD【詳解】A．小球靜止時(shí)，由力的平衡條件得，，整理得，故A正確；B．根據(jù)，可知，下板向下移動(dòng)d，則兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的，小球與上極板的電勢(shì)差減小，則小球所在位置的電勢(shì)升高，又上板帶正電，則小球帶負(fù)電，由公式可知小球的電勢(shì)能減少，故B錯(cuò)誤；C．僅將下板向下移動(dòng)d，則兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為由牛頓第二定律得，解得小球以加速度向下加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．若將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則兩板的電荷量Q不變，將下板向下移動(dòng)d，根據(jù)，，解得所以兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E不變，小球仍保持靜止，故D正確。故選AD。10．（2024·吉林長(zhǎng)春·模擬預(yù)測(cè)）利用圖（a）所示電路探究電容器的充、放電現(xiàn)象，電流傳感器和電壓傳感器與計(jì)算機(jī)相連。圖（b）中過(guò)程1和過(guò)程2表示充電過(guò)程或放電過(guò)程，實(shí)線甲和虛線乙表示或圖像。下列說(shuō)法正確的是（

）A．甲是圖像，乙是圖像B．過(guò)程2對(duì)應(yīng)的是電容器放電過(guò)程C．過(guò)程2中虛線乙與橫軸所圍面積在數(shù)值上等于電容器放電的電荷量D．過(guò)程2中實(shí)線甲與橫軸所圍面積在數(shù)值上等于電容器放電的電荷量【答案】BD【詳解】A．當(dāng)電容器充電滿了后，電路中電流為零，電容器兩端的電壓不為零，故乙是圖像，甲是圖像，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，過(guò)程2電容器兩端的電壓不斷變小，可知是電容器放電過(guò)程，故B正確；CD．甲表示的圖像，根據(jù)可知過(guò)程2中實(shí)線甲與橫軸所圍面積在數(shù)值上等于電容器放電的電荷量，故D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。11．（2024·河北滄州·三模）如圖，充電后與電源斷開(kāi)的平行板電容器水平放置，極板長(zhǎng)度為l，間距為d，一電子從B點(diǎn)射入電容器，從下極板右側(cè)邊緣射出，圖中相鄰豎直線的間距均為，A與B、B與C、C與D之間的距離分別為，，，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力，已知電子沿極板方向的速度為，則（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小B．電子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能一直減小C．僅將電容器的上極板豎直向上移動(dòng)，電子的出射點(diǎn)將上移D．僅將電容器的上極板豎直向上移動(dòng)，電子的出射點(diǎn)不變【答案】AD【詳解】A．電子在水平方向運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間電子在垂直極板方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有根據(jù)牛頓第二定律有，解得故A正確；B．電子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，由題圖知，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，則電勢(shì)能先增加后減小，故B錯(cuò)誤；CD．僅將電容器的上極板豎直向上移動(dòng)，由由電容定義式由電容決定式，聯(lián)立解得可知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即電子的出射點(diǎn)不變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、解答題12．（202