高中物理（第02期）百所好题速递分项解析汇编 专题1.3静电现象 电容器（含解析）（选修3）.doc

静电现象 电容器一、选择题1.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】如图所示，带正电的导体球a置于原来不带电的空腔导体球b内，a、c分别为导体a、b内的点，b为导体a和b之间的一点，下列说法正确的是a.a、b、c三点的电势都相等 b.c点的场强为零，但电势最低 c.b点的场强为零，但电势大于零 d.a、b、c三点的场强都为零【答案】b考点：考查了静电平衡【名师点睛】关键是知道当导体处于静电平衡时导体是一个等势体，表面是一个等势面，内部场强处处为零电场线辐射状向外，沿电场线的方向电势降低2.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】已知把一个金属导体放入一个电场后，当达到静电平衡时，导体的表面是一个等势面。现有表面光滑的金属板水平放置，在其正上方有固定有正点电荷q，有一带电量为+q的外有绝缘层的小球以初速度v0从金属板左侧滑上，如图所示。下列说法中正确的是a.小球所受电场力先增大后减小 b.点电荷q对小球先做负功后做正功 c.小球先做加速度增加的减速运动后做加速度减小的加速运动 d.小球做匀速直线运动【答案】ad考点：考查了静电平衡【名师点睛】金属板在q的电场中产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直分析小球的受力情况，确定其运动情况，判断电场力是否做功3.【2015-2016学年山西省太原市第五中学高二上学期第一次月考】如图，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变a、b两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针偏转角度 a.一定减小 b.一定增大 c.一定不变 d.可能不变【答案】a【解析】试题分析：静电计指针的偏转角度表示电容器两极板间的电压大小，当不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质时，根据公式，可得电容器的电容增大，根据公式可得在两极板上的电荷量不变的情况下，c增大，则u减小，所以静电计的偏转角度一定减小，a正确考点：考查了电容器的动态分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变4【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】如图所示，由m、n两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板n与静电计的金属球相接，极板m与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。以下实验过程中电容器所带电荷量可认为不变。下面操作能使静电计指针张角变大的是mn静电计a将m板向上平移 b将m板沿水平向右方向靠近n板c在m、n之间插入有机玻璃板 d在m、n之间插入金属板，且不和m、n接触【答案】a考点：电容器；【名师点睛】此题是关于电容器问题的分析；对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，搞清是两板电压不变还是带电量不变；根据电容的定义式和决定式进行分析；注意静电计指针张角反映的是两板电压的变化.5.【2015-2016学年大庆实验中学第一学期期中考试】如图所示，m和n是带有异种电荷的带电金属导体，p和q是m表面上的两点，s是n表面上的一点，在m和n之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子（重力不计）在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，不计带电粒子对原电场的影响，不计空气阻力，则以下说法正确的是( )ap和q两点的电势不相等bs点的电势高于p点的电势z-x-x-kc带电粒子在f点的电势能大于在e点的电势能 d带电粒子应该由e点射入经f点到w点【答案】c考点：考查了电势，电势能，静电平衡【名师点睛】处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面，从粒子运动轨迹看出，轨迹向下弯曲，可知带电粒子受到了向下的排斥力作用，根据电场力对粒子做功的正负，可判断电势能的大小根据粒子的电性，判断电势的高低6.【2015-2016学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期中考试】用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。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，减小s，则变小d保持d不变，减小s，则不变【答案】a考点：考查了电容器的动态分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变7.如图所示，两面积较大、正对着的平行极板a、b水平放置，极板上带有等量异种电荷其中a极板用绝缘线悬挂，b极板固定且接地，p点为两极板的中间位置下列结论正确的是( )a若在两极板间加上某种绝缘介质，a、b两极板所带电荷量会增大ba、b两极板电荷分别在p点产生电场的场强大小相等，方向相同c若将a极板竖直向上平移一小段距离，两极板间的电场强度将增大d若将a极板竖直向下平移一小段距离，原p点位置的电势将不变【答案】bd【解析】试题分析：在两板间加上某种绝缘介质时，a、b两板所带电荷量没有改变，故a错误a、b两板电荷量数量相等，p点到两板的距离相等，根据对称性和电场的叠加可知两板电荷分别在p点产生电场的场强大小相等，方向都向下，故b正确根据电容的决定式、电容的定义式和板间场强公式得：，由题知q、s、均不变，则移动a板时，两板间的电场强度将不变故c错误由上分析可知将a板竖直向下平移时，板间场强不变，由u=ed分析得知p点与下极板间的电势差不变，p点的电势保持不变故d正确故选bd.考点：电容器；电场强度；电势.【名师点睛】本题考查电容器的动态分析问题，关键要正确应用电容的决定式、电容的定义式和板间场强公式；并注意是电容器的带电量一定还是电势差一定的两种情况；记住二级结论：当电容器带电量一定时，两极板间的电场强度与两板间距无关.8.【2015-2016学年宁夏育才中学高二上学期期中考试】如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关s闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 （ ）a.微粒带的是负电 b.电源电动势的大小等于c.断开开关s，微粒将向下做加速运动d.保持开关s闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动【答案】abd考点：电容器的动态变化【名师点睛】本题难度较小，判断电容器的动态变化问题，首先要确定不变量，当与开关相连时，电压不变，当与开关断开时，电量不变。9【2015-2016学年河北省唐山市第一中学高二上学期期中考试】平行板电容器两板间有匀强电场，两极板间有一个带电液滴处于静止当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动a将电容器的上极板稍稍下移b将电容器的下极板稍稍下移c将s断开，并把电容的下极板稍稍向左水平移动d将s断开，并把电容器的上极板稍稍下移smmnq【答案】ac考点：电容器的动态分析问题【名师点睛】解决本题的关键掌握在研究电容器的动态变化时需要注意电容器是否和电源相连，相连在两端的电压不变，断开在两极板所带的电荷量不变，电场强度与d无关。带电液滴受到重力和电场力处于平衡，当电场强度增大时，液滴将会向上运动电容器始终与电源相连，两端的电压不变，电容器与电源断开，所带的电荷量不变，根据动态分析判断电场强度的变化。10【2015-2016学年贵州省思南中学高二上学期第二次月考】如图所示，将平板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板慢慢的错开一些，其它条件不变，则 （ ）a、电容器带电荷量减少b、尘埃将向下加速运动c、电流计g中有a b的电流d、电流计g中有ba的电流【答案】ac考点：电容器的动态分析问题【名师点睛】本题电容器动态变化问题，要抓住电压不变，根据电容的决定式c=，和电容的定义式c=结合进行分析带电尘埃原来处于静止状态，电场力与重力平衡，将两板缓慢地错开一些后，分析板间场强有无变化，判断尘埃是否仍保持静止根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，确定电路中电流的方向11.【2015-2016学年山东省济宁市兖州区高二上学期期中考试】如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的p点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 （ ）a.带点油滴将沿竖直方向向上运动 bp点的电势将降低c带点油滴的电势能将减少 d若电容器的电容减小，则极板带电量将增大【答案】b【解析】试题分析：将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故a错误；场强减小，而点与下极板间的距离不变，则由公式分析可知，点与下极板间电势差将减小，而点的电势高于下极板的电势，则知点的电势将降低，故b正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故c错误；根据，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故d错误。考点：电容器【名师点睛】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况，由分析点与下极板间电势差如何变化，即能分析点电势的变化和油滴电势能的变化。12.【20152016学年辽宁省葫芦岛市第一高级中学上学期期中考试】如图所示，当k1、k2均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板a、b间，现保持k1闭合，将k2断开，然后将b板向下平移一段距离，则下列说法正确的是a电容器的电容变小 ba板的电势比电路中q点的电势高c液滴仍保持静止 d液滴的电势能增大【答案】abc考点：电容器；电场强度；电势能【名师点睛】本题是电容器问题的动态分析；关键确定电容器的电量是否变化掌握，再由与相结合可得，记住结论：电容器带电量一定时，两板间场强与两板间距无关；并学会通过电荷的电性与电势的变化来确定电势能的变化。13.【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】如图所示，充电后与电源分离的平行板电容器，其正极板接地，在极板间p点有一带电液滴处于静止状态，现将b板移至虚线处，则a、两极间电压变大b、p点场强不变，但电势降低c、电荷q仍保持静止，d、电荷q的电势能减小【答案】c考点：考查了电容器的动态分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变14.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】图中所示是一个平行板电容器，其板间距为d，电容为c，带电量为q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极间的a点移动到b点，如图所示，a、b两点间的距离为s，连线ab与极板间的夹角为30，则电场力对试探电荷q所做的功等于（ ）a b c d 【答案】c考点：考查了电场力做功【名师点睛】由平行板电容器的电容c和带电量q，由电容的定义式求出板间电压由求出板间场强电场力做功和重力做功类似，与路径无关，根据功的计算公式求解电场力对试探电荷q所做的功15.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】如图所示，平行板电容器的两个极板为a、b，b板接地，使其a板带有电荷量+q，b板带有电荷量q，板间电场中有一固定点p，以下说法正确的是（） a.若将b板固定，a板下移时，p点的电场强度不变，p点电势降低b.若将b板固定，a板下移时，p点的电场强度增大，p点电势升高c.若将a板固定，b板上移时，p点的电场强度不变，p点电势降低d.如果a板固定，b板上移时，p点的电场强度增大，p点电势升高 【答案】c【解析】试题分析：若将b板固定，a板下移时，两极板间的距离减小，根据公式、，可得，两极板间的电场强度与两极板间的距离无关，故两极板间的电场强度不变，p到b板的距离不变，根据可得p点与b板之间的电势差不变，因为b板接地，电势为零，所以p点的电势不变，ab错误；若将a板固定，b板上移时，两极板间的电场强度不变，但是p到b板的距离减小，根据公式可得p点与b板之间的电势差减小，而b板接地，电势为零，所以p点的电势减小，故c正确d错误；考点：考查了电容器的动态变化【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变16.【2015-2016学年大庆实验中学第一学期期中考试】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)和灵敏电流计连接，电容器下极板接地。一带电油滴位于电容器中的p点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )a带电油滴将沿竖直方向向上运动 bp点的电势将降低c带电油滴在p点的电势能将减小 d此过程中灵敏电流计中的电流方向是由b流向a【答案】b考点：考查了电容器的动态变化【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变17. 【2015-2016学年广东省执信中学第一学期高二期中考试】一平行板电容器两极板间距离为d、极板面积为s，电容为，其中0是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间（ ）a电场强度不变，电势差变大 b电场强度不变，电势差不变c电场强度减小，电势差不变 d电场强度减小，电势差减小【答案】a考点：电容器的动态分析；电场强度【名师点睛】本题主要考查了电容器的动态分析、电场强度等相关知识。属于中等难度的题目。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，只有过程清晰，结果才会明朗准确。我们可根据不变量，把这类问题分为两种情况来分析： 电容器充电后断开电源，电容器充电后断开电源，则电容器所带电量q保持不变；电容器始终和电源相连，这类问题由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压保持不变。18. 【2015-2016学年广东省执信中学第一学期高二期中考试】如图所示，平行板电容器通过一个滑动变阻器r与直流电源连接，g为一零刻度在表盘中央的电流计，闭合开关s后，下列说法中正确的是（ ）a若在两板间插入电介质，电容器的电容变大b若将电容器下极板向下移动一小段距离，电容器的电量变小c若将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流d若将滑动变阻器滑片p向上移动，电容器两极板间的场强变大【答案】abd【解析】试题分析：闭合开关s后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变，若只在两板间插入电介质，电容器的电容将增大故a正确；若只将电容器下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电压不变，则电容器所带电量减小，电容器放电由于上极板带正电，所以此过程电流计中有从b到a方向的电流故b正确，c错误；若只将滑动变阻器滑片p向上移动，电容器极板间电压增大，则电容器所带电荷增多，故d正确考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题主要考查了电容器的动态分析。属于中等难度的问题。电容器动态变化分析问题，关键是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。电路稳定时，电容器所带电路无电流，只有在充电或放电过程中电容器所在电路有电流。19【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（）a一定减小b一定增大c一定不变d可能不变【答案】a考点：电容器的动态分析问题【名师点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变静电计指针偏角表示电容器两端电压的大小，根据电容的定义式c=，判断电容的变化，再根据u=，判断电压的变化，从而得知静电计指针偏角的变化20【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源连接，上极板接地一带负电油滴固定于电容器中的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点的电势将升高 b电容器的极板带电量将减少c带电油滴所受电场力不变d带电油滴的电势能将增大【答案】ab 考点：平行板电容器动态分析【名师点睛】本题是电容器动态变化分析问题，考查分析和判断能力对于p点的电势，要明确零势面，通过研究p与零势面的电势差的变化来分析p的电势变化，这是常用的方法电容器与直流电源（内阻不计）连接，电压不变下极板竖直向下平移一小段距离，c=，电容减小，板间场强e=减小，p与上板的电势差增大，p与下板的电势差变大，分析p点电势变化和油滴的运动情况21【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】图中是一块宽大的接地金属板的截面，在板的右侧面附近的p点有一带+q的固定的点电荷，当金属板处于静电平衡状态时，下述说法正确的是（）a板的右侧面上分布有负的感应电荷，而左侧面上没有感应电荷b感应电荷在板内任何一点的电场强度方向都指向p点c在板内离p点最近的一点场强最大d接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势【答案】abd 考点：静电平衡22【2015-2016学年安徽省屯溪第一中学高二上学期期中考试】已知一个均匀带电的薄球壳上的电荷在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度，等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度，即：，式中r为球壳的半径，r为某点到球壳球心的距离，q为球壳所带的电荷量，k为静电力常量在真空中有一半径为r、电荷量为的均匀带负电薄球壳，球心位置o固定，p为球壳外一点，m为球壳内一点，如图所示，以无穷远处为电势零点，关于p、m两点的电场强度和电势，下列说法中正确的是（ ）a若q不变，m点的位置也不变，而令r变小（m点仍在壳内），则m点的电势降低b若q不变，m点的位置也不变，而令r变小（m点仍在壳内），则m点的场强不变c若q不变，p点的位置也不变，而令r变小，则p点的场强不变d若q不变，p点的位置也不变，而令r变小，则p点的电势升高【答案】abc【解析】试题分析：c、若q不变，m点的位置也不变，使令r变小（m点仍在壳内），根据题意可知，m点的电场强度仍为零，因此球壳内的电势处处相等，由于球壳的变小，导致电荷从球壳移到电势为零处电场力做功增加，所以球壳处的电势降低，选项a正确；若q不变，m点的位置也不变，使令r变小（m点仍在壳内），根据题意可知，m点的电场强度仍为零，选项b正确；若q不变，p点的位置也不变，属于处于球壳外的某一点，无论球半径怎么变小，p点的电场强度仍不变，选项c正确；若q不变，p点的位置也不变，而令r变小，由于p点的电场强度不变，所以电荷从该点移到电势为零处，电场力做功不变，因而p点的电势不变，选项d错误。考点：点电荷的电场线分布情况和静电感应的影响【名师点睛】带电球壳内部是等势体且电场强度处处为零，壳外则是看成点电荷模型来处理；而电势则由电荷从该点移到电势为零处电场力做功与电量的比值来确定均匀带电的球壳，壳外某点的电场强度则可由点电荷的电场强度公式求解，是将带电量的球壳看成处于o点的点电荷来处理而壳内任一点的电场强度，全是零对于电势则可以由该点移动电势为零处电场力做功与电量的比值来确定二、非选择题23. 【20152016学年甘肃省会宁县第一中学第一学期中期考试】（6分）l的导体棒原来不带电，现将带电量为+q的点电荷放在距棒左端r处，如图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 。 方向 。【答案】 向左考点：静电感应【名师点睛】此题是静电感应问题；要知道放在电场中的导体内部场强处处为零，即感应电荷在导体内某点处产生的场强与外电场的场强等大反向，由此可计算感应电荷的场强大小和方向；此题难度不大，是基础题.24【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转一定的角度。若两极板间的距离增大，则静电计指针偏转角度_。若在两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角度_（选填“增大”“减小”）【答案】增大、减小【解析】试题分析：若两极板间的距离增大，则根据公式可得电容减小，电容的电荷量不变，根据公式可得u增大，故静电计指针偏转角度增大，若在两极板间插入玻璃板，变大，根据公式可得电容增大，电容的电荷量不变，根据公式可得u减小，故静电计指针偏转角度减小，考点：考查了电容的动态分析【名