备战2021届浙江新高考物理一轮复习汇编考点20静电现象电容器

1、考点20静电现象电容器专题知识内容考试要求必考加试静电现象电容器静电现象的应用C电容器的电容bC1.从题型上看，有选择题、计算题，试题新颖，难度中等偏上.2.考查知识点主要有：电场的性质、电容器、带电粒子在电场中的运动规律等.3.从整体命题趋势上看，常与实际生活、科学研究密切联系，通过新的情景或新的素材如喷墨打印机、静 电除尘、示波管、加速器等进行命题考查.全变点考向管考向一对静电平衡的理解名典例和颁（2019.四川成都外国语学校高二上月考）如图1所示，。为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导 体，小为导体内的两点。当导体P处于静电平衡状态时（）A.a、两点的场强大小及、Eb的关系为E

2、a>EbB."、b两点的场强大小瓦、Eh的关系为Ea<EbC.感应电荷在小两点产生的场强大小&'、瓦的关系是反>瓦D."、两点的电势大小仰、物，的关系是0a>他【参考答案】c【详细解析】处于静电平衡状杰的导体，内部场强处处为零，故、。两点的场强大小耳、&的关系为七 =Eb=O, A、B错误；处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，所以感应电荷在心力两点产生的场 强与点电荷。产生的场强大小相等，方向相反，因此感应电荷在“、，两点产生的场强大小及'、瓦，的关系 是Ea'>Eb',故C正确：当导体尸处

3、于静电平衡状态时，整个导体是一个等势体，则”、两点的电势关系为 九=/»,故D错误。【名师点睛】（1）野电平衡时，外电场瓦和感应电荷产生的附加电场E',大小相等、方向相反，导体内各位 强的合场强为零，自由电荷所受合力为零。（2）静电平衡是自由电荷发生定向移动的结果，达到静电平衡时，自由电荷不再发生定向移动。（3）金属导体建立挣电平衡的时间是非常短暂的。整变坎女展1.（多选）如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，8为金属板左侧外表而上 的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是（）A.感应电荷在A点的场强沿田方向B.感应电荷在A

4、点的场强沿&方向C.感应电荷在B点的场强可能沿&方向D.感应电荷在B点的场强可能沿良方向【答案】BC【解析】金属板内的电场强度处处为0,则感应电荷的电场强度与点电荷的电场强度等大反向，即感应电荷 在A点的场强沿反方向，选项B正确；金属板表面的电场强度垂直表面向外，即为感应电荷的电场强度与点电荷的电场强度的合场强，则感应电荷在B点的场强可能沿£方向，选项C正确2.2.（多选）如图所示，一个不带电的导体P正在向带负电的小球。缓慢靠近（不接触，且未发生放电现象），则下列说法中正确的是（）Q丁A. 8端的感应电荷越来越多区产8B.导体内场强越来越大.£C.导体上的感

5、应电荷在。点产生的场强始终大于在D点产生的场强D.感应电荷在C、。两点产生的场强相等【答案】AC【解析】导体尸向负电荷。靠近的过程中，导体所在处的外加电场的场强增大，导体内的自由电荷将 定向移动，使两端的业荷增加，A正确.导体尸向带电小球。缓慢靠近的过程，可视为每个瞬间导体均处 于新的静电平衡状态，尽管外电场增强，导体两端电荷也相应增加，导体两端电荷在导体内部产生的与外 电场方向相反的电场相应增强，合场强始终为零，B错误.由于导体处于静电平衡状态，感应电荷产生的场 强与场源电荷产生的场强大小相等、方向相反，合场强为零.由于。点离也荷。近，。点离电荷。远，根 据点电荷电场场强分布规律七8盘可知，

6、负电荷0在。处的场强要大于在。处的场强.因此，感应电荷的 电场在C、。两处的场强也具有同样的大小关系，即。处的场强更大，故C正确，D错误.2.（2019济宁高二检测）（多选）如图所示，一个不带电的导体球N,置于空心导体球M附近，现将另一个带电 荷量为。的金属球放于空腔导体M内，贝ij（）A.若加接地，N上无感应电荷B.若M不接地,且W原来不带电，N上无感应电荷且M原来不带电，N上有感应电荷D.若M不接地,且M原来带电，N上一定有感应电荷【答案】AC【解析】若M接地，空心导体球M外没有电场，N上无感应电荷，A正确；若M不接地，且M原来不带 电，则空心球M外有电场，N上有感应电荷，B错误，C正确；

7、若M不接地，且M原来带电，由于。的 放入，可能使空腔电荷集聚于内表面，则N上可能有感应电荷，也可能没有感应电荷，D错误。考向二静电屏蔽的理解及应用典一引微（2019安徽安庆高二检测）（多选）如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电 场作用的是（）£L £L Eh【参考答案】ABD【详细解析】A图中，由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A 对：B图中金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用：C中电荷会引起金属壳内外 表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错；将金属壳接地后，外表面

8、 不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D对.【名师点睛】不接地的空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场，其本质都是由于激发电 场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清原电荷产生的电场、感应电场以及叠加后的合电场. 条暧X招展1. （2019济宁高二检测）（多选）如图所示，一个不带电的导体球N,置于空心导体球M附近，现将另一个带 电荷量为。的金属球放于空腔导体M内，则（）A.若M接地，N上无感应电荷B.若M不接地，且M原来不带电，N上无感应电荷C.若M不接地，且M原来不带电，N上有感应电荷D.若M不接地，且M原来带电，N上一定有感应电荷【答案】AC【解析】若M接地，

9、空心导体球M外没有电场，N上无感应电荷，A正确；若M不接地，且M原来不带 电，则空心球M外有电场，N上有感应电荷，B错误，C正确；若M不接地，且M原来带电，由于。的 放入，可能使空腔电荷集聚于内表面，则N上可能有感应电荷，也可能没有感应电荷，D错误。2.如图，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是（）A.鸟的脚爪与金属架绝缘B.乌能承受的安全电压比较高C.起电机使笼带电，笼的电势不会很高D.鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表而【答案】D【解析】金属笼起到静电屏蔽的作用，此时电荷只分布在外表面，金属内和空腔内都无电场，故D正确,A、B、C错误.考向三静电的危害与防

10、止的方法（多选）如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离出的电子 在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清 洁了.就此示意图，下列说法正确的是（）1一owA. N接电源的正极目;B. M接电源的正极jNC.电场强度,EbEa：中D.电场强度&曰南R【参考答案】AC【详细解析】电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，原粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N 接电源正极，时接电源负极，则其内部电场线分布情况如图所示.由图可知金属棒附近的8点处电场线较 密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故8处电场强度比A

11、处电场强度大，即Eb球.【名师点睛】在生产和生活中，岸电的应用十分广泛.如：激光打印、静电喷涂、静电除尘、静电处 理种子、静电处理水、静电放电产生臭氧、静电植绒、静电复印、喷墨打印、静电净化空气、静电提高喷 洒农药的效果、岸电选矿等.叁度青女展1 .电工穿的高压作业服是用铜纹编织的，下列说法正确的是（）A.铜丝编织的衣服不易拉破B.电工被铜纹衣服所包裹，使体内电势为零c.电工被铜纹衣服所包裹，使体内电场强度为零D.铜线电阻小，能对人体起到保护作用【答案】C【解析】高压线路的检修人员在进行高压作业时，要穿上用金属丝网制成的高压作业服，相当于把人体用金属网罩起来。这样，外部电场就不会影响到人体，从

12、而避免了感应电场对人体的伤害。故选项C正确2 .下列防雷措施可行的是（）在大树下避雷雨；停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨；不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔：在空旷地带，最好关掉手机电源.A.B.C.D.【答案】D【解析】表面具有突出尖端的导体，在尖端部分电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使 其周围的空气发生电离而引发尖端放电，因此不要在大树下避雨，别停留在山顶、山旁的凉亭等地方.快 速开摩托车、瑜自行车或在雨中狂奔，身体的跨步越大，电压就越大，雷电也越容易伤人.在空旷地带使 用手机通话，手机很有可能成为闪电放电的对象.考向四对电容器的电容的理解叁典例引布一个电容器带电荷量为。

13、时，两极板间电压为U,若使其带电荷量增加4.0X10 7 C时，它两极板间的 电势差增加20 V,则它的电容为（）A. 1.0X10 8 FB. 2.0X10-sFC. 4.0X108 fD. 8.0X10-8F【参考答案】B【详细解析】由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出C= 黑，因此电容。=笔器一F=2.0X10-8F.ZU【名师点倘】电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值c=£来定义，但电容的大小 与。、u无关.电容器的电容冲算时可用c=号二盟来计算1.有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V,现使它的电荷量减少3X10 4c

14、,于是电容器两板间的电压降为原来的;，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放 掉，电容器的电容是多大？【答案】150 nF 4.5X10 4C 150b正【解析】电容器两极板间电势差的变化量为AL/=（l-1）t/=|x3 V=2V, AO m 3X10 4由。=金，得。="- F=1.5X10 4F=150|.iF电容器原来的电荷量为。，则Q=CU=1.5X10 4X3C=4.5X10 4C,电容器的电容是由本身性质决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150四。2.（多选）如图所示的各图描述的是对给定的电容器充电时其电

15、荷量。、电势差U、电容。之间相互关系的 图象，其中正确的是（）z L匚匚ABCD【答案】CD【解析】电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器带的电荷量。的大小和两极板间的电势差U 的大小无关，不能认为C与0成正比，与U成反比，故选项D正确，选项A、B错误.而C图表示电容器 所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容不变，故选项C正确.考向五平行板电容器的两类典型问题（多选）如图所示，电路中A、8为两块竖直放置的金属板，。是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张 开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（）A.使A、3两板靠近一些 b.使a、8两板正对面积减小一些C.断开S后

16、，使8板向右平移一些D.断开S后，使A、8正对面积减小一些【参考答案】CD【详细解析】静电计显示的是A、8两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高。当合上S后，A、§两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增Q大，正对面积减小，都将使A、8两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由。=万可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大。所以本题的正确答案是C、D。【名师点睛】分析电容器动态变化问题的步骤（1）明确电容器与电源连接情况，从而确定是电压不变还是电荷量不变。（2）由0=高，根据&、S、4的变化确定C的变化。由c

17、=名确定。或（/的变化。（4）根据七=5=岑判断E的变化。a4度政力展1 .（多选）如图所示，。为中间插有电介质的电容器，”和为其两极板，”板接地.尸和。为两竖直放 置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球.P板与/，板用导线相连，。板接地.开始时悬线静止 在竖直方向，在沙板带电后，悬线偏转了角度a.在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（）A.缩小、匕间的距离 ,一,B.加大4、间的距离一0L飞C.取出“、两极板间的电介质- c ： o -2D.换一块形状大小相同、相对介电常数更大的电介质尸 °【答案】BC【解析】据题意可知，偏角变大，电场力变大，场强变大，P、。两板间电势差

18、必变大.由UpQ=Um且4Q 欣 ,/u=-h可知，增大两极板间的距离、减小极板正对面积、取出极板间的电介质，都可以满足题意，B、C正确.2 .如图所示，平行板电容器与电动势为上的直流电源（内阻不计）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，则（）>A.带电油滴将沿竖直方向向上运动8. P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大【答案】B【解析】上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E,故也场强度将减小，油滴所受电场力减小， 故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于

19、0,且尸点与下极板间的电势差减小，所以P点电势减小，B对： 油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错：电容器的电容。=苫;，由于4增大，电容C 应减小，极板带电荷量0=CU将减小，D错.巡工秣习精遇冷%考点闯关1 .关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因，下列分析不正确的是（）A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B.避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C.云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D.避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象2 .如图所示，一个带负电的金属球放在绝缘的支架上，处于静电平衡状态，金属球内部的场强大小为民， 若减少金属球的带电荷量，

20、再次处于静电平衡状态后，金属球内部的场强大小为良，则（）A.E2<E1B.E2>EiC.E2=EiD.无法确定3 .（2019.云南师大附中检测）如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两 端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是（）A,是充电过程B.是放电过程36 40 UNC.该电容器的电容为50X10 2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.20 C4 .在点电荷一。的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平而与点电荷在同一平面内，则盘上感应电 荷在盘中A点所激发的附加场强&的方向在下图中正确的是（）5,把一个带负电的球放在一

21、块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，下图中描绘正确的是（）6 .（多选）如图所示，平行板电容器两极板A、8与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为仇贝lj（）A.保持S闭合，将A板向小板靠近，则6增大B.保持S闭合，将A板向8板靠近，则。不变C.断开S,将A板向8板靠近，则6增大D.断开S,将A板向8板靠近，则。不变 7.（2019.北京丰台期中）在我国北方天气干燥的季节里，脱掉外衣后再去拉金属门把手时，常会被电击，这时因为（）A.干燥空气使人身体上聚集了大量电荷，手接触金属门把手时放电B.干燥空气使金属门把手上有大量的电荷

22、，手接触金属门把手时放电c.天气干燥使门把手的电势较高，人的电势较低，手接触金属门把手时被电击D.人脱衣时由于摩擦使人体带了大量电荷，手接触金属门把手时放电8 .如图所示，接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为。，到球心的距离为，则该金属球上感应 电荷的球心0处产生场强等于（）Ad一格B.召+*C.零D咨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，静电让金属外壳和电容器下极板都接地。住 两极板间有一固定在尸点的点电荷，以上表示两板间的电场强度，弓表示点电荷在P点的电势能，6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. 6增

23、大，E增大B.。增大，品不变C. 8减小，Ep增大D. 8减小，E不变10.（多选）一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点,如图所示，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电压，表示正电+荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）-:PA. U变小，七不变B. E变大，品变大-ImC. U变小,心不变D. U不变,心不变一11如图所示，平行板电容器的两个极板A、8水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3 cm,电容器带电荷量为6X10 sc, A极板接地.求：（1）平行板电容器的电容；

24、（2）平行板电容器两板之间的电场强度:（3）距B板2 cm的M点处的电势。，体脍名考12. （2017.浙江选考）如图所示.在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E 的匀强电场。有一质量为勿，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放.重力加速度为 g。则点电荷运动到负极板的过程，A.加速度大小为。=且+8171m十中.B.所需的时间为/ =点J:C.下降的高度为y =-第8盛2D.电场力所做的功为W = %4这答嚓精析事1. C【解析】带电荷的云层在避雷针尖端感应出与云层相反的替电，达到一定程度就会发生尖端放电，中 和云层中的电荷，同时将云层中的电荷导入大地，避免了雷击现象，A、B

25、、D对，C错.2.C【解析】处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，选项C正确。3.B【解析】由。=。£/知，U降低，。减小，故为放电过程，选项A错误，选项B正确；由C=£=器F =5.OX1O_3F,可知选项 C 错误；A0=CA（/=5.OX 10_3X4 C=0.02 C,选项 D 错误.4.A【解析】感应电荷在盘中A点激发的附加场强E应与一。在A点产生的场强等大反向，故A正确。5.B【解析】静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，A、D 错误；金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右侧没有电场存在，B 正确，C错误。6 .AD【解析】保持开关S闭合，电容器两板间的电势差不变，带正电的A板向3板靠近，极板间距离减小, 电场强度E增大，小球所受的电场力变大，6增大，故A正确，B错误；断开开关S,电容器所带的电荷量 不变，0=黑？ "3=3=黑，知变化，E不变，电场力不变，6不变。故C错误，D正确。4;火/a Cd7 .D【解析】根据题意可知，脱掉外衣酎，发生摩擦起电现象.手接触金属门把手，使产生的大量静电被导 走，从而出现放电现象，故D正确。8 .D【解析】本题很易错选C,错在机械