电容器动态分析专题训练含答案.doc

1、第 1 页（共 10 页）电容器动态分析练习题一选择题（共 10 小题）1 （2016天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两极板间的电场强度，E P 表示点电荷在 P 点的电势能， 表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）A 增大，E 增大 B 增大，E P 不变 C 减小，E P 增大 D 减小，E 不变2 （2016新疆）如图所示的平行板电容器，B 板固定，要减小电容器的电容，其中较合理的办法是（ ）AA 板右移 BA 板上移C插入电解

2、质 D增加极板上的电荷量3 （2016湖南校级模拟）如图所示，先接通 S 使电容器充电，然后断开 S当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q、电容 C、两板间电势差 U，电容器两极板间场强 E 的变化情况是（ ）AQ 变小，C 不变，U 不变，E 变小 BQ 变小，C 变小，U 不变，E 不变CQ 不变，C 变小，U 变大，E 不变 DQ 不变，C 变小，U 变小，E 变小4 （2016湖南模拟）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏） ，下列实验现象中正确的是（

3、 ）A当乙传感器接入电路实验时，若 F 变小，则电流表指针向右偏转第 2 页（共 10 页）B当乙传感器接入电路实验时，若 F 变大，则电流表指针向右偏转C当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变大，则电流表指针向左偏转D当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变小，则电流表指针向左偏转5 （2016桂林一模）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为 则（ ）A当开关 S 断开时，若减小平行板间的距离，则夹角 增大B当开关 S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角 增大C当开关 S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角

4、 增大D当开关 S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角 减小6 （2016诏安县校级模拟）如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差实验中保持极板上的电荷量 Q 不变设电容器两极板正对面积为 S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为 下列关于实验现象的描述正确的是（ ）A保持 S 不变，增大 d，则 变大B保持 S 不变，减小 d，则 不变C保持 d 不变，减小 S，则 变小D保持 S、d 不变，在两板间插入电介质，则 变大7 （2016江苏模拟）如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置设两

5、极板的正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 ，平行板电容器的电容为C实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（ ）A保持 d 不变，减小 S，则 C 变小， 变大B保持 d 不变，减小 S，则 C 变大， 变大C保持 S 不变，增大 d，则 C 变小， 变大D保持 S 不变，增大 d，则 C 变大， 变大8 （2016中山市模拟）如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的P 点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）第 3 页（共 10 页）A平行

6、板电容器的电容值将变大B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能将减少D若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变9 （2016铜仁市校级模拟）如图所示，水平放置的平行金属板 a、b 分别与电源的两极相连，带电液滴 P 在金属板 a、b 间保持静止，现设法使 P 固定，再使两金属板 a、b 分别绕中心点 O、O处垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度 ，然后释放 P，则 P 在电场内将做（ ）A匀运直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动10 （2016肇庆三模）如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接

7、，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的P 点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）A静电计指针张角变小B平行板电容器的电容将变大C带电油滴的电势能将增大D若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变第 4 页（共 10 页）电容器动态分析练习题参考答案与试题解析一选择题（共 10 小题）1 （2016天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两极板间的电场强度，E P 表示点电荷在 P 点的

8、电势能， 表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）A 增大，E 增大 B 增大，E P 不变 C 减小，E P 增大 D 减小，E 不变【分析】电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据 U=Ed 分析电场强度的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析 P 点电势，再由电势分析电势能的变化【解答】解：电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据 C= 可知，电容 C 增大，则根据 C= 可知，电压 U 减小；故静电计指针偏角减小

9、；两板间的电场强度 E= = = ；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；再根据设 P 与下极板距离为 l，则 P 点的电势 P=El，电势能 EP=ELq； 因此电荷在 P 点的电势能保持不变；故 D 正确， ABC 错误；故选：D2 （2016新疆）如图所示的平行板电容器，B 板固定，要减小电容器的电容，其中较合理的办法是（ ）AA 板右移 BA 板上移C插入电解质 D增加极板上的电荷量【分析】平行板电容的电容取决于极板间的距离、正对面积及介电常数，与电压及电荷量无关【解答】解：由 C= 可知，当增大 d、减小电介质和减小正对面积时，可减小电容；第 5 页（共 10 页）而 C 与电

10、压及电荷量无关，故只有 B 正确，ACD 错误；故选：B3 （2016湖南校级模拟）如图所示，先接通 S 使电容器充电，然后断开 S当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q、电容 C、两板间电势差 U，电容器两极板间场强 E 的变化情况是（ ）AQ 变小，C 不变，U 不变，E 变小 BQ 变小，C 变小，U 不变，E 不变CQ 不变，C 变小，U 变大，E 不变 DQ 不变，C 变小，U 变小，E 变小【分析】电容器与电源断开，电量保持不变，增大两极板间距离时，根据 C= ，判断电容的变化，根据 U= 判断电势差的变化，根据 E= ，判断电场强度的变化【解答】解：电容器与电源断开，电量保持

11、不变，增大两极板间距离时，根据C= ，知电容 C 变小，根据 U= ，知两极板间的电势差 U 变大，根据 E= =，知电场强度 E 不变故 C 正确，A、B、D 错误故选 C4 （2016湖南模拟）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏） ，下列实验现象中正确的是（ ）A当乙传感器接入电路实验时，若 F 变小，则电流表指针向右偏转B当乙传感器接入电路实验时，若 F 变大，则电流表指针向右偏转C当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变大，则电流表指针向左偏转D

12、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变小，则电流表指针向左偏转【分析】根据电容的决定式分析 F、h 与电容器所带电量的关系，分析电路中电流的方向，判断电流表指针偏转方向【解答】解：A、当乙传感器接入电路实验时，若 F 变小，电容器两极板间的距离增大，根据电容的决定式 C= 得知，电容减小，而电压不变，则由 Q=CU 可知，电容器所带的电量减小，电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转故 A 错误第 6 页（共 10 页）B、当乙传感器接入电路实验时，若 F 变大，电容器两极板间的距离减小，根据电容的决定式 C= 得知，电容增大，而电压不变，则由 Q=CU 可知，电容

13、器所带的电量增加，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转故 B 正确C、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变大，两电极正对面积增大，电容增大，而电压不变，则电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转故 C 错误D、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度 h 变小，两电极正对面积减小，电容减小，而电压不变，则电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转故 D 正确故选 BD5 （2016桂林一模）如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为 则（ ）A当开关 S 断开时，若减

14、小平行板间的距离，则夹角 增大B当开关 S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角 增大C当开关 S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角 增大D当开关 S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角 减小【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，断开开关 S，电容器所带的电量不变保持开关 S 闭合，电容器两端间的电势差不变；先分析板间场强的变化，再判断夹角的变化【解答】解：AB、当断开开关 S 时，电容器所带的电量不变，由电容器的定义式 C=、电容的定义式 C= 和 E= 结合得 E= ，则知电容器板间距离 d 变化时，板间场强 E 不变，小球所受的电场力不变，则 不变故 A、B 错误CD

15、、保持开关 S 闭合，电容器两端间的电势差 U 不变，若减小平行板间的距离，由 E=知，板间的电场强度 E 增大，小球所受的电场力变大，则 增大故 C 正确，D 错误故选：C6 （2016诏安县校级模拟）如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差实验中保持极板上的电荷量 Q 不变设电容器两极板正对面积为 S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为 下列关于实验现象的描述正确的是（ ）A保持 S 不变，增大 d，则 变大第 7 页（共 10 页）B保持 S 不变，减小 d，则 不变C保持 d 不变，减小 S，

16、则 变小D保持 S、d 不变，在两板间插入电介质，则 变大【分析】静电计指针偏角大小表示极板间电势差的大小，抓住电量不变，根据 U= ，通过C 的变化，从而判断 U 的变化【解答】解：A、根据电容的定义式 C= ，保持 S 不变，增大 d，电容 C 减小，再根据 U= ，知 U 增大，所以 变大，故 A 正确；B、根据电容的定义式 C= ，保持 S 不变，减小 d，电容 C 增大，再根据 U= ，知U 减小，所以 变小，故 B 错误；C、保持 d 不变，减小 S，电容减小，再根据 U= ，知 U 增大，所以 变大故 C 错误；D、根据电容的定义式 C= ，保持 S、d 不变，在两板间插入电介质

17、，则电容增大，根据 U= ，知 U 减小，则 变小，故 D 错误故选：A7 （2016江苏模拟）如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置设两极板的正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 ，平行板电容器的电容为C实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（ ）A保持 d 不变，减小 S，则 C 变小， 变大B保持 d 不变，减小 S，则 C 变大， 变大C保持 S 不变，增大 d，则 C 变小， 变大D保持 S 不变，增大 d，则 C 变大， 变大【分析】静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角 越大根据电容的决定式 C= 分析极板间距离

18、、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式 C= 分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况【解答】解：AB、根据电容的决定式 C= 得知，当保持 d 不变，减小 S，则 C 变小，电容器的电量 Q 不变，由电容的定义式 C= 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角 变大故 A 正确，B 错误第 8 页（共 10 页）CD、根据电容的决定式 C= 得知，保持 S 不变，增大 d，则 C 变小，电容器极板所带的电荷量 Q 不变，则由电容的定义式 C= 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角 变大，故 C 正确，D 错误故选：AC8 （2016中山

19、市模拟）如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略一带负电油滴被固定于电容器中的P 点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）A平行板电容器的电容值将变大B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能将减少D若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【分析】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器 d 的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化【解答】解：A、根据 C= 知，d 增大，则电容减小故 A 错误B、静电计测量的是电容

20、器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变故 B 错误C、电势差不变，d 增大，则电场强度减小， P 点与上极板的电势差减小，则 P 点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小故 C 正确D、电容器与电源断开，则电荷量不变， d 改变，根据 ，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变故 D 正确故选 CD9 （2016铜仁市校级模拟）如图所示，水平放置的平行金属板 a、b 分别与电源的两极相连，带电液滴 P 在金属板 a、b 间保持静止，现设法使 P 固定，再使两金属板 a、b 分别绕中心点 O、O处垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度 ，然后释放 P，则 P

21、 在电场内将做（ ）第 9 页（共 10 页）A匀运直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动【分析】题中带电液滴 P 原来在水平放置的 a、b 金属板间的电场内处于静止状态，说明处于平衡状态，竖直向上的电场力大小等于重力的大小，当两平行金属板 a、b 分别以 O、0中心为轴在竖直平面内转过相同的较小角度 ，然后释放 P，此时 P 受到重力、电场力，合力向右，故 P 向右的匀加速直线运动【解答】解：当 a、b 金属板水平放置时，带电液滴 P 在电场内处于静止状态，说明处于平衡状态，竖直向上的电场力大小等于重力的大小当两平行金属板 a、b 分别以 O、0中心为轴在竖

22、直平面内转过相同的较小角度 ，然后释放 P，此时 P 受到竖直向下的重力、垂直金属板的电场力，电场力方向与竖直方向的夹角为 ，如图设板间距离原来为 d，则由几何知识得知：转过 角时，板间距离为 dcos，板间场强为E= ，电场力为 F=qE= ，电场力方向与竖直方向的夹角为 ，竖直方向的分力为 Fcos= 而原来液滴处于静止状态，即有 mg=qE=q ，则得此时液滴竖直方向受力平衡，合力水平向右，故 P 将水平向右作匀加速直线运动故 B 正确故选 B10 （2016肇庆三模）如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略一带负电油滴

23、被固定于电容器中的P 点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）A静电计指针张角变小B平行板电容器的电容将变大C带电油滴的电势能将增大第 10 页（共 10 页）D若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【分析】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器 d 的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化【解答】解：现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大，A、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变故 A 错误B、根据 C= 知，d 增大，则电容减小故 B 错误C、电势差不变，d 增大，则电场强度减小， P 点与上极板的电势差减小，则 P 点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小故 C 错误D、若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，d 改变，根据 E= = =，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变故 D 正确故选：D