2020年高考复习微专题—静电场之电容器习题选编含答案

1、微专题一静电场之电容器习题选编一、单项选择题1.根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器。通常大地带有 50 万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为 300kV 左右。地球的电容约为（）A.0.17FB.l.7FC.17FD.170F2 .图中的电容器 C 两板间有一负电荷 q 静止，使 q 向上运动的措施是（）A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大3 .某同学按如图 1 所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关 S 接 1,电容器充电完毕后将开关掷向 2,可视为

2、理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化白 UU-t 曲线，如图 2 所示。电容器的电容 C 已知，且从图中可读出最大放电电压 U0,图线与坐标轴围成的面积 S、任一点的点切线斜率 k,但电源电动势、内电阻、定值电阻 R 均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）A.电容器放出的总电荷量B.电阻 R 两端的最大电流C.定值电阻 RD,电源的电动势和内电阻4 .电容为 C 的平行板电容器竖直放置，正对面积为 S,两极板间距为 d,充电完成后两极板之间电压为 U,12断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表不为ED-CU2。如果用外力使平行

3、板电p2容器的两个极板间距缓慢变为 2d,下列说法正确的是（）A.电容变为原来的两倍B.电场强度大小变为原来的一半C.电场能变为原来的两倍D.外力做的功大于电场能的增加量5.如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 i-t 曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。仅由这个 i-t 曲线所提供的信息可以估算出（）A.电容器的电容B.一段时间内电容器放电的电荷量C.某时刻电容器两极板间的电压D.一段时间内

4、电阻产生的热量6.阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m,电压为2107V,积雨云底面面积约为1108m2。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）云层底面与地面间的电场强度云层底面与地面构成的电容器的电容云层底面所带电量A.只能估算出B.只能估算出和C.只能估算出和D.均能估算出9.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 表小两极板

5、间的电场强度，EP表示点电荷在 P 点的电势能，0 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（7.如图所示，用电池对电容器充电，电路b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（A.电荷仍将静止B.电荷将向上加速运动C.电流表中将有从 a 到 b 的电流D,电流表中将有从 b 到 a 的电流8.如图所示，平行板电容器B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变.则在B极板移动的过程中（A.油滴将向下匀加速运动B.电流计中电流由 b 流向 aC.A 极板带的电荷量逐渐

6、减少D.带电油滴的电势能逐渐减小A.。增大，E 增大C.。减小，EP增大B.。增大，EP不变D.。减小，E 不变10.在如图所示的电路中,C 为电容器，L 为小灯泡，G 为零刻度在中央的灵敏电流计。先将开关S 接到 aa、端，给电容器充电；然后将开关 S 接到 b 端，电容器放电。下列说法正确的是（）bA.充电过程中，自由电子穿过了电容器间的电介质B.充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐变大C.放电过程中，灯泡的亮度不变D.放电过程中，灵敏电流计的偏转方向与充电时相反11.半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。传感器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板

7、，其外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量，即可采集指纹。指纹采集过程中，下列说法正确的是（）VA.指纹的凹点处与小极板距离远，电容大B.指纹的凸点处与小极板距离近，电容小C.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大D.手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小12.如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板 A、B,间距为 d,中央分别开有小孔 O、P。现有甲电子以速率 V0从 O 点沿 OP 方向运动

8、，恰能运动到 P 点。下列说法正确的是（A.若仅将 B 板向右平移距离 d,则金属板 A、B 间的电压将变为原来的 2 倍B.若仅将 B 板向右平移距离 d,再将甲电子仍然以速率 V0从 O 点沿 OP 方向运动，甲电子仍然恰能运动到P点C.若仅将 B 板向右平移距离 d,再将乙电子从 P 点由静止释放，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度不同D.若仅将 B 板向右平移距离 d,再将乙电子从 P 点由静止释放，则乙电子运动到 O 点的速率为 2V013.基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术.目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示.指

9、纹的凸起部分叫崎”，凹下部分叫峪”.传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在崎处和峪处形成的电容器的电容大小不同.此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到崎和峪的位置，从而形成指纹图象数据.根据文中信息，下列说法正确的是（）A.在峪处形成的电容器电容较大B.在峪处形成的电容器放电较慢C.充电后在崎处形成的电容器的电荷量大D.潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响14.工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示

10、传感器。其中 A、B 为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源电压小于材料的击穿电压）。当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的是（）A.A、B 平行板电容器的电容增大B.A、B 两板上的电荷量变大C.有电流从 a 向 b 流过灵敏电流计D.A、B 两板间的电场强度变大15.如图，平行板电容器两极板与电压为 U 的电源两极连接，板的间距为 d;现有一质量为 m 的带电油滴静止在极板间，重力加速度为 g,则（）A.油滴带正电B.断开电源，油滴将加速下落C.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动D.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离

11、，油滴位置的电势升高16.如图甲所示的充电电路中，R 表示电阻，E 表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量 q 随着时间 t 变化的曲线如图乙中的 a、b 所示。曲线形状由 a 变化为b,是由于（）A.电阻 R变大B.电阻 R 减小C.电源电动势 E 变大D.电源电动势 E 减小17.如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在 P 点的正点电荷，以 E 表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在 P 点的电势能，9 表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段

12、距离至图中虚线位置,A.平行板正对面积减小时，静电计指针张角减小B.静电计可以用电压表替代C.平行板间距减小时，静电计指针张角减小D.静电计测量的是平行板电容器所带电荷量20.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A.。增大，E 增大，Ep增大B.。增大，E 增大，EP减小C.。减小，E 不变，Ep增大D.。减小，E 不变，Ep减小18.如图所示，R 是一个定值电阻,A、B 为水平正对放置的两块平行金属板,B 板接地，两板间带电微粒P 处于静止状态，则下列说法正确的是（A.若增大 A、B 两金属板的间距，P 将向上运动B.若增大 A、B 两金属

13、板的间距，则有向右的电流通过电阻 RC.若紧贴 B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P 将向下运动D.若紧贴 A 板内侧插入一块一定厚度的金属片，P 的电势能将减小19.探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响,卜列判断正确的是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（）A.Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B.Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变C.Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变D.Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小21.如图所示的电路中，AB 和 CD 为两个水平放置的平行板电容器，AB 板间有一点 P,闭合开关 K

14、,待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板（图中未画出）插入 CD 板间，则下列说法正确的是（A.CD 平行板电容器的电容减小B.P 点电势降低C.A、B 两板间的电场强度增大D.电阻 R 中有向右的电流22.如图，平行板电容器两极板与电压为 U 的电源两极连接，板的间距为 d；现有一质量为 m 的带电油滴静止在极板间，重力加速度为 g,则（）A.油滴带正电B.油滴带电荷量为mgdUC.将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动D.增大极板间电压，油滴将加速下落23 .全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线,没有传统无轨电车的辫子”，没有尾气排放,乘客上下车的 30 秒内可充

15、满电并行驶 5 公里以上，刹车和下坡时可把 80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用，如图为使用“3V12000F石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，下列说法正确的是（A.该电容器的容量为 36000AhB,电容器放电，电量逐渐减少到 0,电容不变C.电容器放电，电量逐渐减少到 0,电压不变D.若 30s 能充满，则充电平均电流为 3600A24 .电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（）A.甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作B.乙图中，力 F 增大过程中，电流计中的电流从 a 流向 bC

16、.丙图中，油箱液位上升时，电容变小D.丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态25.如图所示，平行板电容器两板水平，下板接地。开始时开关S闭合，一个带电液滴在两板间甲：电容式触摸屏丙：电容式油位传感器P点处于乙：电容式压力传感器1EE丁：电容式加速度传感器静止状态，下列判断正确的是（）B.液滴的电势能为负值C.断开开关，液滴会向下运动D.断开开关，液滴会向上运动（正向电阻为 0。反向电阻无穷大）与内阻不计的电源连接成如图所P 点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为 9o 则下列说法正确的是（。变大，P 点的电势不变。不变，P 点的电

17、势不变。不变，位于 P 点的点电荷的电势能减小。变小，位于 P 点的点电荷的电势能增大27.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间电势差为Ui,板间场强为Ei现将电容器所1带电何重变为2Q,板间距变为一d,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2正确的是（）A.U2Ui,E2EiB.U22Ui,E24EiC.U2Ui,E22EiD.U22Ui,E22Ei二、多项选择题28.如图所示，图中两平行板电容器、电源都完全相同，先闭合开关A.液滴带正电26.平行板电容器、静电计、理想二极管示的电路，现在平行板电容器两极板间的A.若左极板向左移动少许，则B.若左极

18、板向左移动少许，则C.若左极板向右移动少许，则D.若左极板向右移动少许，则S,稳定后将甲图中的开关 S 断开，乙图中开关 S 保持闭合，当将两图中的下极板向上移动少许，则（）A.甲图中电容器的电容增大，乙图中电容器的电容不变B.甲图中电容器所带电荷量不变，乙图中电容器所带电荷量增大C.甲图中电容器两端的电势差增大，乙图中电容器两端的电势差不变D.甲图中两板间的电场强度不变，乙图中两板间的电场强度增大29 .如图所示，平行板电容器的 AB 板水平正对放置，B 板接地（电势为 0）。在两板间有好静止不动，若 A 板向下移动，则下列判断正确的是（）AA,液滴向下运动 B,液滴仍静止不动C.静电计指针

19、张角变小 D.此带电液滴电势能不变30 .研究与平行板电容器电容有关的因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（A.实验中，只将电容器 b 板向右移，静电计指针的张角变小B.实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小D.实验中，只增加极板所带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大31.如图所示平行金属板 A、B 组成的电容器，充电后与静电计相连。要使静电计指针张角变大,中可行的是（）BA带负电液滴恰卜歹 U 措施A.将 B 板向上平移少许B.将 B 板向左平移少许C.在 A、B 两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板D

20、.在 A、B 间平行插入厚度小于极板间距的铝板32.如图所示，平行板电容器、电阻 R 与电动势为 E 的直流电源连接，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（）A.电容器的带电量增大B.电阻 R 中会有从左向右的瞬间电流C.两极板间的电场强度减小D.带点油滴将沿竖直方向向上运动33.某电容式话筒的原理如图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片 P 和 Q 为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而 Q 可视为不动，当 P、Q 间距离增大时，下列判断中正确的是（）A.P、Q 构成的电容器的电容增加B.P 上电荷量保持不变C.有电流自

21、 M 经 R 流向 ND.PQ 间的电场强度减小34.如图，平行板电容器两极板水平放置，电容为C,开始时开关闭合，电容器与一直流电源相连，极板间电压为 U,两极板间距为 d,电容器储存的能量平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长）_12Ei-CU,一电荷量为-q 的带电油滴，以初动能 E 从2,带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速运动，则A.保持电键 S 闭合，使两极板稍靠近一些，口将增大B.保持电键 S 闭合，将滑动变阻器滑片向右移动，a 将不变C.断开电键 S,使两极板稍靠近一些，a 将减小D.断开电键 S,若将细线烧断，小球将做曲线运动A.保持开关闭合，仅将上极板下移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动B.将开关断开，仅将上极板上移一小段距离，带电油滴仍将水平匀速运动d3C.保持开关闭合，仅将上极板下移一，带电油滴撞击上极板时的动能为EK0qU540d1oD,将断开开关，仅将上极板上移一，外力克服电场力做功至少为-