2013高考物理_考点24_电容器和电容量

高考物理2009-2012年全国高考考题精选解析考点24电容器和电容量【考点知识方法解读】1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。2.动态含电容器电路的分析方法：①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷量Q不变。②用平行板电容器的决定式C=4Skd分析电容器的电容变化。若正对面积S增大，电容量增大；若两极板之间的距离d增大，电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。③用电容量定义式C=Q/U分析电容器所带电荷量变化（电势差U不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q不变）。④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离d变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离d变化，由E=U/d可分析两极板之间的电场强度的变化。【最新三年高考物理精选解析】1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A．.所受重力与电场力平衡B．.电势能逐渐增加C．.动能逐渐增加D．.做匀变速直线运动识。2.（2012·江苏物理）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，其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小3：（2011天津理综第5题）板间距为d的平行板板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为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d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差U2，板间场强为E2，下列说法正确的是A.U2=U1，E2=E1B.U2=2U1，E2=4E1C.U2=U1，E2=2E1D.U2=2U1，E2=2E13【答案】：C【解析】：由板间距为d的平形板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，可知板间距为d的平形板电容器电容量C=Q/U1；板间场强为E1=U1/d。根据平行板电容器电容量决定式，将电容器板间距变为12d，其电容量为2C。电容器所带电荷量变为2Q，其电势差U2=2Q/2C=U1，板间场强E2=U2/(12d)=2U1/d=2E1，所以选项C正确。【点评】此题考查平行板电容器、电容量定义、电容量决定式及其相关知识点。4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若A.保持S不变，增大d，则变大B.保持S不变，增大d，则变小C.保持d不变，增大S，则变小D.保持d不变，增大S，则不变5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中，A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量保持不变C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高5.【答案】D【解析】电容式话筒与电源串联，电压U保持不变。在P、Q间距增大过程中，根据平行板电容决定式4SCkd可知，d增大，电容量C减小，选项A错误；又根据电容量定义式C=Q/U得电容器所带电荷量Q减小，选项B错误；电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高。选项C错误D正确。6．（2010·安徽理综）如题6图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小ESR0R1R2MNC．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小7.（2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T=2πLC错误!未找到引用源。的振荡电流。当罐中液面上升时（）A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大zzxxxxkkC.LC回路的振荡频率减小D.LC回路的振荡频率增大7【答案】：BC【解析】当罐中液面上升时，由平行板电容器的决定式，电容器的电容增大，选项A错误B正确；LC回路的振荡周期增大，振荡频率减小，选项C正确D错误。【考点定位】此题考查电容器和LC振荡电路。8.（2012·海南物理）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．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D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半9.（2012·全国理综）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π/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π/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。8【答案】：2Q【解析】：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π/6，小球所受电场力F1=mgtan(π/6)。设电容器电容量为C，两极板之间距离d，则两极板之间电压U1=Q/C，两极板之间电场强度E1=U1/d，F1=qE1。