高考物理专题电容器专题

电容器专题

一、例题部分

例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD）

A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大

B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变

C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大

D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变

例题2、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 ）

A、一定减小

B、一定增大

C、一定不变

D、可能不变

例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？

分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R 1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势，C 点与B 点等势，C 1、C 2两端电压均为电源电动势，所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4

库

Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负

所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １,

故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库

A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低.

例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放

置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好

静止在AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合，微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2）

【解答】（1）V E d

E

q mg 202=⇒= （4分） （2）)1(/102分s m m

mg d E q a =-= m at h 2210521-⨯==（1分） s m at V /10==（1分）

m g

V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分）

s t gt t V d h 4.021)2/(20=⇒-

=+-（2分） 例题5、如图所示的电路中，电源电动势E =6.00V ，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为

R 1=2.4k Ω、R 2=4.8k Ω，电容器的电容C =4.7μF ．闭合开关S ，待电流稳定后，用电压表测R 1两端的电压，其稳定值为1.50V ．

（1）该电压表的内阻为多大?

（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少?

【解答】：（1）设电压表的内阻为r R ，测得1R 两端的电

压为1U ，1R 与r R 并联后的总电阻为R ，则有

v

R R R 1111+= ① 由串联电路的规律 121

U R R E U =- ② 联立①②，得 1211121)(U R R E R U R R R V

+- 代人数据。得 4.8r R k =Ω

（2）电压表接入前，电容器上的电压C U 等于电阻2R 上的电压，1R 两端的电压为1R U ，则 211

C R U R U R = 又1C R E U U =+

接入电压表后，电容器上的电压为 1'C U E U =-

由于电压表的接入，电容器带电量增加了 )(c c

U U C Q -'=∆ 由以上各式解得 1112R E Q C U R R ⎛⎫∆=- ⎪+⎝⎭

带入数据，可得 62.3510Q C -∆=⨯

二、练习部分

1．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电. （BC ）

A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极

板间电场的电场强度减小

B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，

则极板上的电量增大

C．断开K，减小两极板间的距离，

则两极板间的电势差减小

D．断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大

2．某电解电容器上标有“25V、470μF”的字样，对此，下列说法正确的是（A）

A、此电容器只能在直流25V及以下电压才能正常工作。

B、此电容器只能在交流25V及以下电压才能正常工作。

C、当工作电压是25V时，电容才是470μF。

D、这种电容器使用时，不必考虑两个引出线的极性。

f ，R1:R2=3:5，则电容器的带电量3．在图2的电路中，U=8V不变，电容器电容C=200

1

为（ A ）

A．1×10－3C

B．1.5×10－3C

C．6×10－4C

D．1.6×10－3C

4．平行板电容器的电容为C，带电量为Q，极板间的距离为d. 在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q.它所受的电场力的大小等于（ C ）

A．8kQq/d2B．4kQq/d2C．Qq/Cd D．2Qq/Cd

5．如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做（ B ）

A．匀速直线运动

B．水平向右的匀加速直线运动

C．斜向右下方的匀加速直线运动

D．曲线运动

6．如图所示的电路中，C2=2C1，R2=2R1，下列说法正确的是（A ）

A．开关处于断开状态，电容C2的电量大于C1的电量

B．开关处于断开状态，电容C1的电量大于C2的电量