2025年人教版高中物理必修3专项复习：电容器的电容（解析版）

第07讲：电容器的电容

【考点梳理】

>考点一：电容器的概念与描述

>考点二：电容的定义式和决定式

>考点三：电容器的Q-U图像

>考点四：电容变化的判断

>考点五：平行板电容器的电场和电势问题

>考点六：平行板电容器的动态分析

>考点七：平行板电容器的充电放电问题

>考点八：平行板电容器的综合问题

【知识梳理】

知识点一：电容器和电容

1.电容器的组成：两个彼此绝缘的导体,当靠的很近且之间存有电介质时,就组成一电容器.

2.电容器充放电过程

过程内容充电过程放电过程

定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电苞的过程

将电容器的两极板与电源两极相

方法用导线将电容器的两极板接通

连

场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小

能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能

3.电容

⑴定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差。的比值，公式为C=》

(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量单位：1F=106uF^1012pF.

技巧考点归纳

公式c=S与的比较

公式

Q=^

c=­C

内容U4nkd

公式特点定义式决定式

对某电容器Q8U,但"=C不变，反映1一

平行板电容器，Coc£r,CocS,Coc-,反映了影响

意义

容纳电荷的本领电容大小的因素

电容器容纳电荷的本领由艺来量度，由本身的结构(如平行板电容器的&、S、d等因素)来

联系

决定

二、平行板电容器的两类典型问题

1.电容器两极板始终与电源两极相连

此时电容器两板间电势差U保持不变，若用"个"表示相关物理量增大，表示减小，则:

⑴电容器极板间距离变化.

f—£rS

G

7I~4^kd|Q=CU|

-dI-------W4〃十+7A

I|U不变|

U

EF二P

U不变

(2)电容器的正对面积变化.

Pq

C=^kdIQ=CUc

I—s

iU不变

吁u

E=~d

-------*E不变

E与S无关“女

2.电容器充电后与电源断开：此时电容器所带电量Q保持不变.

⑴电容器极板间距离变化

C=SrS〃-Q

G4FkdIu-c

—d-------WIn工》UTT

IQ不变

Kj—u—--Q--4--#--Q-

一『Cd一“s不变

(2)电容器的正对面积变化.

£S

rQE=-^-

c=

T4Trkd人cd丫

S——c———>-------

4r。不变，不变T

三：平行板电容器与静电计结合问题的解决方法

1.静电计指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，两块金属板带上等量的异种电荷，电容器电荷量Q不变.

2.由决定式C=血，根据所给问题中&、S或d的变化，确定平行板电容器的电容C的变化情况.

注意电容器间插入电介质时意味着&变大，电容c变大；插入金属板时意味着d减小，电容C也变大.

3.根据。=处可确定电容器两极板间的电势差的变化，进而可以确定静电计指针的张角变化情况.

B

【题型归纳】

题型一：电容器的概念与描述

1.（23-24高二上•天津•期末）电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷。现有一个标注“400V150NF”字样的

电容器，关于该电容器，下列说法正确的是（）

A.“150*”是指该电容器能储存的最大电荷量

B.在额定电压下，该电容器所带电荷量为60c

C.在给该电容器充电过程中，电容器两极间的电压逐渐减小

D.在该电容器放电过程中，电容器两极间的电压逐渐减小

【答案】D

【详解】A.“150口F”是指该电容器的电容，故A错误；

B.在额定电压下，该电容器所带电荷量为

2=Cl/=150xl0-6x400C=0.06C

故B错误；

C.在给该电容器充电过程中，随着电容器电荷量逐渐增大，电容器两极间的电压逐渐增大，故C错误；

D.在该电容器放电过程中，随着电容器电荷量逐渐减小，电容器两极间的电压逐渐减小，故D正确。

故选D。

2.（23-24高一下•贵州遵义•阶段练习）超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置。与传

统电容器相比，它具有充电时间短、储存电能多、放电功率大、使用寿命长等特点。如图为一款超级电容器，其标

有“2.7V3000F”。关于它的说法中正确的是（）

超级电容器一

CAPACITORJ

A.电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大

B.加在这个电容器两端的电压低于2.7V时它就不能工作

C.这个电容器充电时，两极板间的电场强度增大

D.若这个电容器两端的电压变化IV,则它所带的电荷量变化3c

【答案】C

【详解】A.电容器可以储存电荷，电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关。故A错

误；

B.电容器的额定电压为2.7V,说明工作电压不超过2.7V,可以小于2.7V,加在这个电容器两端的电压低于2.7V

时它能工作。故B错误；

C.这个电容器充电时，板间的电压增大，距离不变，根据

E上

d

可知，两极板间的电场强度增大。故C正确；

D.若这个电容器两端的电压变化IV,根据

C0

NU

解得

AQ=3000C

则它所带的电荷量变化3000C。故D错误。

故选Co

3.（23-24高二上•江苏连云港•阶段练习）如图所示，电容器上标有“450V470妤”，若该电容器击穿电压为500V,

下列说法正确的是（）

450V

470.

A.该电容器两极间的电压减少10V,电荷量减少47c

B.电容器所带的电荷量为零时，电容器的电容也为零

C.电容器允许施加的最大电压为450V

D.若电容器电压为100V,则电容器所带电荷量为0。47c

【答案】D

【详解】A.根据C=笑可得

At/

A2=C.At/=470xlO^Fx10V=4.7x10^C

即该电容器两极间的电压减少10V,电荷量减少4.7x10—，C,故A错误；

B.电容反映电容器容纳电荷的本领大小，与电容器所带的电荷量无关，故B错误;

C.该电容器击穿电压为500V,则电容器允许施加的最大电压为500V,故C错误;

D.根据C*可得

2=CC/=470X10^FX100V=0.047C

则若电容器电压为100V,则电容器所带电荷量为0.047C,故D正确。

故选D。

题型二：电容的定义式和决定式

4.（23-24高二上・宁夏银川•期中）有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为6V,所带电荷量为12X10-3C。则

放电后此电容器的电容是（）

A.2X10-3FB.0C.2X103FD.72X10-3F

【答案】A

【详解】根据电容器的定义式可知，电容器的电容为

3

C=Q=12X10-F=2X10.3F

U6

放电后此电容器的电容不变。

故选A„

5.（23-24高二上•云南大理・期末）关于平行板电容器的电容，下列说法正确的是（）

A.电容器带电量越大，其电容越大

B.两极板间的电压越大，其电容越大

C.两极板间距离越大，其电容越大

D.两极板正对面积越大，其电容越大

【答案】D

【详解】AB.电容器的电容与其带电量和两极板间的电压无关，故AB错误；

CD.根据

C=-^—

471kd

可知板间距离越大，电容越小，正对面积越大，电容越大，故C错误，故D正确。

故选D。

6.（2021.辽宁大连•二模）飞机油箱内的油量是估计其续航时间和确保飞行安全的重要参数。一种电容式测量飞机

油箱内油量的装置如图，油箱内置圆筒形电容器，电容的变化反映了油面高度的变化。下列说法正确的是（）

A.给飞机供油时油量增加，相当于改变了电容器中的电介质，电容会增大

B.给飞机供油时油量增加，相当于改变了电容器中的电介质，电容会减小

C.飞行过程中油量减少，相当于改变了两极板间的正对面积，电容会减小

D.飞行过程中油量减少，相当于改变了两极板间的正对面积，电容会增加

【答案】A

【详解】给飞机供油时油量增加，相当于改变了电容器中的电介质，根据

C=-^—

471kd

可知，电容会增大。

故选A„

题型三：电容器的Q-U图像

7.（23-24高二上.浙江台州•期中）对于一个固定电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图像应是

图中的（）

【答案】B

【详解】ABD.电容器的电容与电荷量和电势差无关，AD错误，B正确;

C.根据电容的定义式有

U

则

Q=CU

电荷量与电势差成正比，C错误。

故选B„

8.（20-21高二上•内蒙古包头•期中）某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示，如果该电容器两

端的电压从40V降低到36V,电容器的电量减少了（）

od更

：：u/y

03640”

A.0.02CB.0.08CC.0.16CD.0.20C

【答案】A

【详解】根据。-。图像的斜率表示电容器的电容，有

「Q0-2P1p

U40200

则该电容器两端的电压从40V降低到36V,电量的减少量为

Ae=C-AC/=^x（40-36）C=0.02C

故A正确，BCD错误。

故选A。

9.（20-21高二上・北京丰台•期中）电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容

表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能

正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（）

【详解】AB.充电过程中随着电容器电荷量的增加，充电电流越来越小，充满以后电流为零，故A正确，B错误;

CD.根据C=^可知，电容器的电容大小不变，则4—U图象是一条过原点的直线，故CD错误。

故选Ao

题型四：电容变化的判断

10.（23-24高二上•海南省直辖县级单位•期末）随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部

分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到

电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（）

A.电容器的电容变大B.电容器的带电量减少

C.极板间电场强度不变D.膜片下移过程中，电流表有从。到6的电流

【答案】A

【详解】ABD.根据电容的决定式

C=-^—

4兀kd

当平行板上层膜片电极下移时，即d减小，导致C增大，电容器两端的电压不变，再根据电容的比值定义式

c=2

u

可知带电量增大，电容器处于充电过程，所以电流表有从6到。的电流，故A正确，BD错误；

C.根据

d

可知，当1减小，U不变，E增大,故C错误。

故选D。

11.（23-24高二上•陕西咸阳•阶段练习）在研究平行板电容器电容的实验中，电容器A,B两板带有等量异种电荷,

A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是（）

A.增大A,B板的距离，静电计指针张角变小

B.增大A,B板的距离，静电计指针张角不变

C.把B板向上平移，减小A,B板的正对面积，静电计张角变大

D.在A,B板间放入厚玻璃板，静电计张角变大

【答案】C

【详解】AB.增大A、B板间的距离，根据电容的决定式C=/^,可知电容C减小，电容器的电量。不变，则

4兀kd

由定义式C=?可知板间电压U增大，静电计指针张角变大。故AB错误；

C.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式。=可知电容C减小，电容器的电量。

4欣（1

不变，则由定义式C="可知板间电压U增大，静电计指针张角变大。故c正确；

D.在A、B板间放入一厚玻璃板，介电常数2增大，根据电容的决定式。二汽；，可知电容。增大，电容器的电

4兀kd

量。不变，则由定义式c=?可知板间电压U减小，静电计指针张角变小。故D错误。

故选Co

12.（23-24高二上.吉林长春•期中）如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离4、极板间

正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开，A板带正电。平行板电容器的A板与静电计相连，2板和静

电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制8板的移动。忽略极板边缘效应，中间

的电场为匀强电场。下列说法正确的是（）

A.在该实验中，静电计的作用是测定该电容器所带电量的变化

B.甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小

C.乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，极板间的匀强电场场强变小

D.甲图中的手水平向左移动增大极板间距离1时，A板的电势变大

【答案】D

【详解】A.静电计实质上也是一种验电器，当把它的金属球与A板连接，金属外壳与B板同时接地后，从指针偏

转角度的大小可以推知两极板间的电势差，故A错误；

B.由于开关S已经断开，所以电容器所带电荷量。不变，根据平行板电容器的决定式和定义式

C=-^

4兀kd

c=2

u

可知将8极板向左移动一段距离，则C变小，U变大，静电计指针的张角变大，故B错误；

C.由于开关S已经断开，所以电容器所带电荷量。不变，根据平行板电容器的决定式和定义式

c=-^

4兀kd

c=Q

u

可知减小极板间正对面积S时，则C变小，。变大，根据极板间的匀强电场场强

E上

d

可知极板间的匀强电场场强变大，故C错误；

D.甲图中的手水平向左移动增大极板间距离1时，根据

E：U=Q_4兀kQ

dCdsS

可知板间场强不变，板间电势差为

uAB=Ed

又有

uAB=（pA-（pB（（PB=0）

由此可知A板的电势变大，故D正确。

故选D。

题型五：平行板电容器的电场和电势问题

13.（21-22高一下•江苏常州•期末）如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容

器中的尸点且处于平衡状态。现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则（）

------------------+

•P

I

A.电容器的电容减小B.带电油滴带正电荷

C.带电油滴仍将静止D.尸点的电势将升高

【答案】C

【详解】A.上极板下移时，则d减小，由

〃sS

C=--------

4兀kd

可知C增大，A错误；

B.由带电油滴原来处于平衡状态可知电场力方向竖直向上，根据电场强度方向向下，则油滴带负电，B错误；

C.平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板带电量不变，根据

E=U=。_4兀kQ

dCdeSdsS

4兀kd

可知板间场强不变，油滴所受的电场力不变，则油滴仍静止，C正确；

D.场强E不变，而尸点与下极板间的距离不变，则由公式

U=Ed

析可知，P点与下极板间电势差将不变，则尸点的电势不变，D错误；

故选C。

14.（20-21高二上.广东广州•期末）如图所示，平行板电容器与电动势为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点且处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，以下判断错误的

是（）

E

A.带电油滴将沿竖直方向向下运动B.P点的电势将升高

C.平行板电容器的电容将变小D.电容器所带电荷量将减少

【答案】B

【详解】A.平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，板间场强减小,

油滴所受电场力减小，油滴将沿竖直方向向下运动。故A正确，不符合题意；

B.平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，电容器的电压不变，根据

E上

d

知板间场强减小，由。=&/得知，P点与下极板间的电势差减小，板间场强方向向下，尸点电势比下极板高，则可

知，尸点的电势降低。故B正确，不符合题意；

C.平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则间距变大，导致电容变小。故C正确，不符合题意；

D.将上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，电容器的电压不变，由。=CU得到，电量。减

小。故D正确，不符合题意。

故选B。

15.（23-24高二上•天津武清•期中）如图所示，A、B是构成平行金属板电容器的两水平金属极板，P、C、。是板

间的三个点，开关S打开时极板不带电，开关S闭合后，两板间产生匀强电场，尸点的场强大小为2xlO，N/C。已

知A、B间的距离为10cm,C点到A板的距离为2cm,。点到B板的距离也为2cm,下列说法正确的是（）

A.P点的场强方向向上B,C、D两点间的电势差为L2X1（）3V

C.闭合S瞬间，有电流从下到上流过电阻RD.P点的电势小于零

【答案】B

【详解】A.如图可知，A板带正电，B板带负电，板间场强方向向下，A错误；

B.由于A、B间的距离为10cm,C点到A板的距离为2cm,。点到B板的距离也为2cm,所以CO间距离为

d=10cm-2cm-2cm=6cmC>D两点间的电势差

C/=£'6?=1.2X103V

B正确；

C.闭合S瞬间，电容器充电，负电荷从电源负极流向B板，所以通过电阻R的电流方向为从上到下，C错误；

D.如图可知，B板接地，电势为零，板间场强方向向下，所以P点的电势大于B板电势大于零，D错误。

故选B。

题型六：平行板电容器的动态分析

16.（23-24高二上•浙江台州•期末）如图所示的电路中，R为定值电阻，MN是水平正对放置的平行板电容器的两

个极板，N板接地，规定接地点电势为零.开关S闭合，有一带电油滴静止悬浮在两极板间的A点，下列说法正确

的是（）

___

A.保持开关S闭合，将M板向右平移一小段距离，电容器的电容C增大

B.保持开关S闭合，增大两极板间的距离，电阻R中有从B到。的电流

C.断开开关S,将N板向下平移一小段距离，带电油滴的电势能不变

D.断开开关S,减小两极板间的距离，带电油滴仍静止不动

【答案】D

【详解】A.根据电容决定式

「£S

C=--------

471kd

可知，将M板向右平移一小段距离，两板间的正对面积将减小，则电容器的电容C要减小，故A错误；

B.根据电容定义式和决定式

c=Q=sS

UAyrkd

可知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容将减小，由于两极板间的电压不变，所以极板上的电荷量要减少,

将在图示电路中形成逆时针方向的电流，即电阻R中有从。到8的电流，故B错误；

C.断开开关S后，两极板上的电荷量将保持不变；将N板向下平移一小段距离，则根据

c=Q=sS

U47M

有

EU^Q

=d=sS

即极板间的电场强度不变，带电油滴悬浮的位置不变；根据

U=Ed

可知两极板间的电势差将增大，所以A点的电势%将升高，由于油滴带负电，根据电势能公式

EpA=例

可知带电油滴的电势能将减小，故C错误；

D.断开开关S,两极板上的电荷量将保持不变，由

£_£_4W

dsS

可知，减小两极板间的距离，极板间的电场强度不变，所以带电液滴仍静止不动，故D正确。

故选D。

17.（23-24高二上.广东河源•期末）如图，平行板电容器通过导线与滑动变阻器R、直流电源相连，电容器上、下

极板分别是M板、N板。P是静止在极板中间的带电油滴，下列说法正确的是（）

77M

P.

S

L-O--------1I--

R

A.油滴带正电荷

B.M板水平右移一点，油滴P将保持静止

C.M板下移一点，油滴P将向下移动

D.将滑动变阻器滑片向左运动，油滴P将向上运动

【答案】B

【详解】A.电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间电场强度的方向向下，油滴受力平衡，电场力向上，故

油滴带负电荷，故A错误；

B.M极板右移，电压不变，根据E=S，极板间电场强度不变，电场力大小不变，油滴P将保持静止，故B正确;

a

c.M极板下移，电压不变，根据E=g,d变小，E变大，电场力变大，油滴P将向上移动，故C错误；

a

D.和电容器串联的滑动变阻器，在电路稳定时，回路中电流为零，移动滑片不会对电容器的造成影响，故D错误。

故选B。

18.（23-24高二上.安徽亳州•期末）如图所示，平行板电容器水平放置，下极板接地，开关K闭合时，在两板中央

的尸点一带电微粒恰好处于平衡状态。现断开开关K,并将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下

列说法正确的是（）

K_L

A.电容器两金属板间的电势差变小

B.电容器两金属板间的电场强度变小

C.尸点的电势升高

D.带电微粒仍静止在尸点

【答案】D

【详解】A.根据

4兀kd

平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，电容减小，断开开关K,电容器带电量不变，根据

U=2

C

可知电容器两金属板间的电势差变大，故A错误；

B.根据

E_U_Q_Q4砍2

~~d~~Cd~~d~£rS

4兀kd

可知电容器两金属板间的电场强度不变，故B错误；

C.设尸点到电容器下极板的距离为d,电容器下极板接地，则

<pP=Up0=Ed

可知P点的电势不变，故C错误；

D.电容器两金属板间的电场强度不变，带电微粒受到的电场力不变，等于重力，带电微粒仍静止在P点，故D正

确。

故选D。

题型七：平行板电容器的充电放电问题

19.（23-24高一下.江苏宿迁•期中）如图所示，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（）

町

LJ_R______COTY

A.电容器可以存储电荷，电荷量越多电容越大

B.增大电容器的两端电压，电容器的电容增大

C.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电

D.开关接2时，平行板电容器放电，流过灵敏电流计的电流从右到左

【答案】D

【详解】A.电容是电容器本身的性质，与极板上所带的电荷量无关，故A错误；

B.电容是电容器本身的性质，与极板两端的电压无关，故B错误；

C.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电，故C错误；

D.电容器充电后，上极板带正电，下极板带负电，开关接2时，平行板电容器放电，流过灵敏电流计的电流从右

到左，故D正确。

故选D。

20.（23-24高二上・北京昌平•期末）如图甲所示，利用电压传感器和电流传感器观察电容器的充、放电过程。先将

单刀双掷开关S置于接线柱1,给电容器充电；充电结束后，再将开关S置于接线柱2,电容器放电。传感器采集

所测电路的电压、电流信号,得到电容器充、放电过程电压U和电流/随时间f变化的图像，分别如图所示。下列

说法正确的是（）

A.电容器充电过程，电流和电压都逐渐增大

B.电容器充电过程，电压逐渐增大而电流逐渐减小

C.电容器放电过程，极板带电量均匀减少

D.电容器放电过程，电容器的电容减小

【答案】B

【详解】AB.电容器充电过程，电压逐渐增大，电流逐渐减小，A错误，B正确；

C.电容器放电过程，极板带电量减少的越来越慢，不是均匀减少，C错误；

D.电容器放电过程，电容器的电容不变，D错误。

故选B。

21.（23-24高二上•广东深圳•期末）如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先

置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电流传感器记录的数据，做出电容器放电过程的/T图像如图乙

所示。开关接到2位置，电容器放电过程中，下列说法中正确的是（）

A.可以观察到小灯泡的亮度逐渐变亮

B.电流从右向左的流过小灯泡

C.电容器电容大小未知，无法估算出。〜2s内电容器的放电量

D.如果增大电容器两板之间的距离，电容器的电容将变大

【答案】B

【详解】A.通过小灯泡的电流逐渐减小，则可以观察到小灯泡的亮度逐渐变暗，选项A错误；

B.因电容器上极板带正电，可知电容器放电时，电流从右向左的流过小灯泡，选项B正确；

C.电容器的放电量等于心图像与坐标轴围成的面积大小，则虽然电容器电容大小未知，也可估算出。〜2s内电容

器的放电量，选项C错误；

D.根据

「£S

C=-------

4兀kd

可知，如果增大电容器两板之间的距离，电容器的电容将变小，选项D错误。

故选B。

题型八：平行板电容器的综合问题

22.（24-25高二上•全国•课堂例题）如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，闭合开关K,

稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，贝U：

（1）油滴带正电还是负电？

（2）若保持开关K闭合，减小两板间的距离，两极板间电势差如何变化？所带的电荷量如何变化？电流计中电流

是什么方向？油滴的状态如何？如果是减小两板正对面积呢？

（3）若断开开关K,减小两极板间的距离，则两极板间电势差如何变化？静电计指针张角如何变化？油滴的状态

如何？如果是减小两板正对面积呢？

「।~~^）5

<<——

K

【答案】（1）负电；（2）不变；增加；从6到的向上运动；不变；减小；从。到b；静止状态；（3）减小；变小;

静止状态；增大；变大；向上运动

【详解】（1）对油滴受力分析可知，油滴受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相反，则油滴带负电。

（2）若保持开关K闭合，两极板间电势差保持不变，根据

C=-^~

471kd

可知减小两板间的距离，电容器的电容增大，由

c=U2

可知电容器极板所带的电荷量增加，处于充电状态，电流计中电流是从6到0,根据

E上

d

可知，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，将向上运动。同理，若减小两板正对面积，电容器极板间电

势差仍保持不变，电容器电容减小，极板上电荷量减小，电容器处于放电状态，电流计中电流是从。到6,极板间

电场强度保持不变，油滴受到的电场力不变，处于静止状态。

(3)若断开开关K,两极板上电荷量保持不变，根据

C=-^~

4兀kd

可知减小两板间的距离，电容器的电容增大，由

c=Q

U

可知电容器极板间电势差减小。静电计指针张角变小，根据

Q

3

E=47M4—0

ddsrS

可知，极板间电场强度不变，油滴受到的电场力不变，处于静止状态。同理，若减小两板正对面积，两极板上电荷

量保持不变，电容器电容减小，极板间电势差增大。静电计指针张角变大，极板间电场强度变大，油滴受到的电场

力变大，将向上运动。

23.(23-24高二上.广东广州•阶段练习)如图所示，平行板电容器的电容为1。。叶，质量为机=8xl0-5kg液滴静止在

位置A点，液滴所带电量为q=4xl(r6c,M、N两板间的距离为12cm,N板接地，A到N板的垂直距离为

4cm(g=10m/s2)»求:

(1)匀强电场的电场强度大小？

(2)电容器所带的电量及其A点的电势力?

--------------------------M

•A

+----------------j------------------N

【答案】(1)200N/C；(2)2.4x10-3(2,-8V

【详解】(1)液滴静止在位置A点，根据平衡条件可得

Eq=mg

匀强电场的电场强度大小为

E=200N/C

(2)电容器所带的电量为

-3

Q=CU=CEdMN=2.4X10C

N板与A点的电势差为

UNA=EdNA=0-(PA

解得A点的电势为

%=-8V

24.(23-24高二上•山东青岛•阶段练习)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的

恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm,电容器带电荷量为9x10-8(2,A极板接地。求：

(1)平行板电容器的电容；

(2)平行板电容器两板之间的电场强度;

(3)距B板2.5cm的M点处的电势。

【答案】(1)1,5X10-9F；(2)2000V/m；(3)-10V

【详解】(1)由电容的定义式C=■^得，平行板电容器的电容为

c=e=9xio2F=15xlo_9p

U60

(2)平行板电容器两板之间的电场强度为

60

E^—=oV/m=2000V/m

d3x10一2

(3)A、M间的电势差为

U.=&/.=2000x(3-2.5)xl(y2v=10V

因为

UAM=<PA-<PM

其中

%=o

所以，距B板2.5cm的M点处的电势为

OM=T0V

【高分演练】

一、单选题

25.(23-24高一下•山东威海•期末)如图所示，已充好电的平行板电容器两极板正对，G为静电计，下列说法正确

的是()

A.仅使M板向上移动，静电计读数变大

B.仅使M板向下移动，静电计读数不变

C.仅使M板向左移动，静电计读数变小

D.仅使M板向右移动，静电计读数不变

【答案】A

【详解】A.仅使M板向上移动，两板间正对面积S减小，根据CM©；,可知电容器电容减小，由于两极板所

4兀kd

带电荷量不变，根据。=£，可知静电计读数变大，故A正确；

B.仅使M板向下移动，两板间正对面积S减小，根