2026年天津高考物理二轮复习讲练测题型10 电容器的动态分析（题型专练）（原卷版）

题型10电容器的动态分析

目录

第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局

第二部分考向破译微观解剖，精细教学

总方法透视典例引领变式演练

考向01电容器的动态分析U不变

考向02电容器的动态分析Q不变

考向03电容器串并联问题

考向04电容器内部的电势随电容的变化

第三部分综合巩固整合应用，模拟实战

电容器动态分析是天津高考物理静电场核心考点，近5年（2021-2025）稳定出现在不定项选择

（4-5分），偶与直流电路、电磁感应、带电粒子平衡结合，以下为结构化考情分析。核心逻辑：围

绕C=Q/U（定义式）与C=εrS/(4πkd)（决定式），分U不变（接电源）与Q不变（断开电源）两类

模型，结合E=U/d、Ep=qφ等分析电场、电势、电势能变化。模型占比：U不变（接电源）约50%、

Q不变（断开电源）约40%、电路中电容器（并联定值电阻）约10%；核心是两类模型的公式推导

与结论应用。高频：U不变（接电源）+板间距/正对面积变化、Q不变（断开电源）+电介质/板间距

变化、电路中电容器（并联电阻）的电压判断；核心是两类模型的公式推导+电场/电势/电势能结论。

Q

1.对公式C＝的理解

U

Q

电容C＝，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素

U

决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。

2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路

(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。

εrS

(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化。

4πkd

QU

(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。(4)用E＝分析电容器两极板间电场强度

Ud

的变化。

3．电容器两类问题的比较

(1)U不变

QεrSU

①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化。②根据E＝分析场强的变化。

U4πkdd

③根据UAB＝E·d＝φA－φB分析某点电势变化。

(2)Q不变

QεrSU4πkQ

①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化。②根据E＝＝分析场强变化。结论：

U4πkddεrS

分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开

不变量UQ

d变大C变小→Q变小、E变小C变小→U变大、E不变

S变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小

εr变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小

特别提醒：在平行板电容器两板间插入电介质，例如云母片，相当于εr增大；加入与极板等大的导体板，相

当于d减小。

4.平行板电容器动态的分析思路

考向01电容器的动态分析U不变

【例1-1】（2025·天津·一模）如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接

地（取大地电势φ=0）。S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法

正确的是（）

A．保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流

B．保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处于两极板之间），则油滴仍然静止，G中有

a→b的电流

C．若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，油滴向下运动

D．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，油滴将仍然静止

【例1-2】（2024·天津河西·模拟预测）如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，

一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（）

A．带电油滴所受静电力不变B．P点的电势将升高

C．带电油滴在P点时的电势能增大D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大

【变式1-1】（2024·天津滨海新·三模）为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了

一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，

夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而

发出声音，电路中电表均为理想电表。根据以上说明，下列选项分析正确的是（）

A．液面下降后，电容器两端电压变大

B．液面下降后，电容器所带电量减少

C．液面下降时蜂鸣器电流由a流向b

D．输液管较粗时，电容器容值会变大

【变式1-2】（2024·天津·模拟预测）电源，开关，平行板电容器连成如图电路，A板接地，闭合开关S，电

源对电容器充电后，电容器的电容为C，板间场强大小为E，A，B两板间电势差为U，固定在P点的负电

荷的电势能为Ep，现将上极板向上移动少许，则下列物理量增大的是（）

A．CB．EC．UD．Ep

考向02电容器的动态分析Q不变

【例2-1】如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。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θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（）

A．保持S不变，减小d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ变大

【例2-2】如图，电容器与电源连接，两极板竖直平行正对放置，左极板A接地且与电源正极相连，极板间

P点固定一负点电荷。现将开关S闭合，电路稳定后再断开S，然后把A极板稍向左平移，则下列说法正

确的是（）

A．电容器的电容将变小B．电容器极板间的电场强度将变小

C．P点电势将升高D．P处电荷的电势能将变大

【变式2-1】（2024·天津河西·二模）如图所示为电容式风力传感器，将电容器负极板和静电计金属外壳都接

地，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（可动电极不会到达

P点）。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是（）

A．风力越大，电容器电容越小B．风力越大，静电计指针张角减小

C．风力越大，极板间电场强度越大D．风力越大，P点的电势越低

【变式2-2】（2021·天津河西·一模）如图所示，两平行金属板M、N与电源相连，N板接地，在距两板等距

离的P点固定一个带负电的点电荷，则（）

A．若保持S接通，将M板上移一小段距离，M板的带电量减小

B．若保持S接通，将M板上移一小段距离，P点的电势升高

C．若将S接通后再断开，将M板上移一小段距离，两板间场强增大

D．若将S接通后再断开，将M板上移一小段距离，点电荷在P点的电势能保持不变

考向03电容器串并联问题

【例3-1】如图所示，C1、C2是完全相同的两个电容器，P是电容器C1两极板间的一点，在电容器C2两极

板间插入一块云母板。闭合开关，电路稳定后断开开关。将云母板从C2极板间抽出的过程，下列说法正确

的是（）

A．P点电势升高

B．电容器C2的电容增大

C．灵敏电流计中有向右的电流

D．电容器C1两极板间的电场强度变小

【例3-2】两个完全相同的电容器A和B如图所示连接，它们的极板均水平放置。当它们都带有一定电荷

量并处于静电平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止。现仅将电容器B两板间距缩小，测得A中带电粒

g

子的加速度大小为，则变化前后B两板间的距离之比为（）

3

A．2：1B．3：1C．4：3D．9：4

【变式3-1】两个完全相同的平行板电容器C1、C2水平放置，如图所示．电键S闭合时，两电容器中间各

有一油滴A、B刚好处于静止状态，现将S断开，将C2下极板向上移动少许，然后再次闭合S，则下列说

法正确的是

A．两油滴的质量相等，电性相反

B．断开电键，移动C2下极板过程中，B所在位置的电势不变

C．再次闭合S瞬间，通过电键的电流可能从上向下

D．再次闭合电键后，A向下运动，B向上运动

【变式3-2】如图所示，两个平行板电容器AB和A'B'水平放置，A板用导线与B'板相连，B板和A'板都接

地，A、B'板带正电。电容器AB电压为U1，带电量为Q1；电容器A'B'电压为U2，带电量为Q2，若将右边

电容器间的绝缘介质抽出，则（）

A．Q1减小B．Q2减小C．U1减小D．U2增大

考向04电容器内部的电势随电容的变化

【例4-1】（2025·天津河西·一模）如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，

下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，

移动之后P点的电势为P、负电荷在P点具有的电势能为EP、极板A与P点之间的电势差为UAP、两极

板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（）

A．B．

C．D．

【例4-2】（2024·天津滨海新·三模）当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行

板电容器。如图所示，云层带正电，且云层带电量不变，取地面的电势为零。在云层和地面间的P点处悬

浮有一带电微粒。下列说法正确的是（）

A．微粒带负电

B．若云层高度下降，P点的电势降低

C．若云层高度下降，微粒将向上运动

D．若云层高度下降，微粒的电势能不变

【变式4-1】（2023·天津南开·二模）可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器，通过改变极极

间相对的有效面积或极板间距离，它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如

图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆

面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与

电源负极相连，初始时开关S闭合，极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应，关于两极

板组成的电容器下列说法正确的是（）

A．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大

B．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变

C．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器两极板连线中点处电势变小

D．断开开关S，只将板间距变为原来的二倍，则带电粒子仍处于静止状态

【变式4-2】如图所示，平行板电容器与电动势为E的电流电源连接，上极板A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B竖直向下移动一小段距离，则（）

A．带电油滴所受电场力不变B．P点的电势将升高

C．带电油滴的电势能增大D．电容器的电容减小，极板带电量增大

1．（2025·天津南开·一模）电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由一块固定

极板和一块可前后移动的极板组成的平行板电容器，可移动极板的移动距离与汽车的加速度大小成正比。

已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生

变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。则减速过程该电容

器（）

A．电容减小

B．M、N两极板间的距离减小

C．极板间的电场强度增大

D．M板为可移动极板

2．（2024·天津河东·二模）计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是

另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。连接电源使计算机处于工作状态，当按下某个

键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号．则下列说法正确的是（）

A．按下按键时，金属片间场强减小B．按下按键时，可变电容器电荷量减小

C．松开按键时，可变电容器两板间电压增大D．松开按键时，可变电容器放电

3．生活中的传感器有很多种，其中有一种电容式风力传感器，是通过改变极板间的距离来改变电容的，如

图所示，将电容式风力传感器连接在电路中组成回路，电源电动势恒定不变，闭合开关S，可动电极在风力

作用下能够向左移动，风力越大，向左移动的距离越大。下列说法正确的是（）

A．风力越大，电容式风力传感器的电容越小

B．风力越大，电容式风力传感器的电容器存储的电荷越多

C．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电场强度越大

D．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电压越大

4．（2023·天津河东·二模）微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其原理如图所示，

R为定值电阻，M和N为电容器两极板，M极板固定在手机上，N极板两端与固定在手机上的两轻弹簧连

接。当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。手机运动时下列说法正确的是（）

A．匀速运动时，电阻R以恒定功率发热

B．由向前匀速突然减速时，电容器的电容会增大

C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D．保持向后的匀加速运动时，MN之间的电场强度持续减小

5．（2023·天津·二模）如图所示电路，平行板电容器C的下极板接地，当开关S处于闭合状态时，一带电油

滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是（）

A．油滴带负电

B．将开关打开，油滴将向下运动

C．在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片，油滴仍静止

D．在开关闭合时将电容器的上极板向上移一些，油滴将向上运动

6．（2023·天津滨海新·二模）如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图，电介质板长度

等于电容器极板长度，开始时电介质板有一半处于极板间，电容器两极板带等量异号电荷，当被测物体在

左右方向发生位移时（位移大小小于极板长的一半），电介质板随之在电容器两极板之间移动。当被测物体

向左移动时（）

A．电容器的电压增大B．电容器的电量变小

C．电容器的电容增大D．静电计的指针张角变小

7．两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。面积足够大的平行板电容器，两极板之间的距离为d，

将电容器接在电压U恒定的电源两端，规定无穷远处电势为0，将带电量极小的电偶极子用长度为L的绝

缘轻杆连接，将其从无穷远处移到电容器两极板之间处于如图所示的状态（杆和极板垂直），然后将两极板

分别围绕O、O点顺时针旋转30°，如图中虚线所示，仍将绝缘轻杆连接的电偶极子从无穷远处移动到同一

位置，此过程中下列说法正确的是（）

A．两极板旋转之后，极板间的电场强度减小

B．两极板旋转之后，极板间的正对面积不变

qUL

C．在两极板未旋转之前，电场力对电偶极子做功为

d

qUL

D．在两极板旋转之后，电场力对电偶极子做功为

d

8．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷

量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。在其他条件不变的情况下，如果将两极板非常缓慢地水平

错开一些，那么在错开的过程中（）

A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a

B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b

C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a

D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b

9．手机运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变

化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对此传感器描述正确的是（）

A．静止时，电流表示数为零，电容器M极板带正电

B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大

C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D．保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热

10．如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴静止于P点。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．电容器的电容增大B．电容器两极板的电荷量增大

C．油滴在P点的电势能增大D．带电油滴将向上运动

11．平行金属板A、B水平放置，构成平行板电容器，下极板B接地，与电阻箱R1、定值电阻R2、电源E、

滑动变阻器R组成如图所示电路，滑动变阻器R的滑片置于中间位置。下列说法正确的是（）

A．上极板A带正电，下极板