高考物理专题35 电容器（含解析）试题VIP免费

专题35电容器一、电容器的充、放电和电容的理解1．电容器的充、放电（1）充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。2．电容（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。（2）定义式：UQC。（3）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。3．平行板电容器（1）影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。（2）决定式：r4πSCkd，k为静电力常量。特别提醒UQC适用于任何电容器，但r4πSCkd仅适用于平行板电容器。二、平行板电容器的动态分析1．对公式UQC的理解电容UQC，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。（2）用决定式r4πSCkd分析平行板电容器电容的变化。（3）用定义式UQC分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。（4）用dUE分析电容器两极板间电场强度的变化。3．电容器两类问题的比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C→变小Q变小、E变小C→变小U变大、E不变S变大C→变大Q变大、E不变C→变大U变小、E变小εr变大C→变大Q变大、E不变C→变大U变小、E变小4．解电容器问题的常用技巧（1）在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关。（2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住r4πSCkd、Q＝CU和dUE进行判定即可。如图所示，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电【参考答案】A【详细解析】开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源的正极相连，所以带正电，故A对B错。开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上的电荷中和，均不带电，故CD错。1．对一电容器充电时电容器的电容C，带电荷量Q，电压U之间的关系图象如下图所示，其中正确的是【答案】CD【名师点睛】解决本题的关键是掌握电容的定义式，知道C与Q和U无关，根据QCU知Q与U成正比，同时理解电容器电容大小与哪些因素有关。2．两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m–，带电量为q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是A．油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将下运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向bD．油滴静止不动，电流计中无电流流过【答案】C【解析】将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式4πSCkd得知，电容减小，而电压不变，则由QCU知，电容器带电量减小，电容器处于放电状态，电路中产生顺时针方向的电流，则电流计中有a→b的电流。由于电容器板间电压和距离不变，则由UEd，知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态。故C正确。ABD错误。故选：C。如图所示，先接通K使平行板电容器充电，然后断开K。再使电容器两板间距离增大，则电容器所带的电荷量Q、电容C、两板间电压U、板间场强E的变化情况是A．C不变，Q变小，U不变，E变小B．C变小，Q变小，U不变，E不变C．C变小，Q不变，U变大，E变小D．C变小，Q不变，U变大，E不变【参考答案】D【详细解析】电容器与电源断开，电荷量保持不变，增大两极板间距离时，根据4πSCkd，知电容C变小，根据QUC，知两极板间的电势差U变大，根据4πUQkQEdCdS，知电场强度E不变，故D正确，ABC错误。【名师点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不...