?電容器的電容
知識點：電容器的電容
一、電容器
1．電容器：儲存電荷和電能的裝置．任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個電容器．
2．電容器的充放電
(1)充電：把電容器的兩極板分別與電池組的兩極相連，兩個極板分別帶上等量的異種電荷的過程，充電過程中，由電源獲得的能量儲存在電容器中．
(2)放電：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和的過程，放電過程中，電容器把儲存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量．
二、電容
1．定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值．
2．定義式：C＝.
3．單位：電容的國際單位是法拉，符號為F，常用的單位還有微法和皮法，1 F＝106 μF＝1012 pF.
4．物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1 V時電容器需要帶的電荷量．
5．擊穿電壓與額定電壓
(1)擊穿電壓：電介質(zhì)不被擊穿時加在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過這一限度，電容器就會損壞．
(2)額定電壓：電容器外殼上標(biāo)的工作電壓，也是電容器正常工作所能承受的最大電壓，額定電壓比擊穿電壓低．
三、平行板電容器
1．結(jié)構(gòu)：由兩個平行且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成．
2．電容的決定因素：電容C與兩極板間電介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr成正比，跟極板的正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比．
3．電容的決定式：C＝，εr為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，k為靜電力常量．當(dāng)兩極板間是真空時，C＝.
四、常用電容器
1．分類：分為固定電容器和可變電容器兩類．
2．固定電容器有：聚苯乙烯電容器、電解電容器等．
3．可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組叫定片，可動的一組叫動片．轉(zhuǎn)動動片，兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容就隨著變化．
五、實驗：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象
1．實驗原理
(1)電容器的充電過程
如下圖所示，當(dāng)開關(guān)S接1時，電容器接通電源，在電場力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負(fù)極板移動，正極板因失去電子而帶正電，負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電．正、負(fù)極板帶等量的正、負(fù)電荷．電荷在移動的過程中形成電流．在充電開始時電流比較大(填“大”或“小”)，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸減小(填“增大”或“減小”)，當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止移動，電流I＝0 .

(2)電容器的放電過程
如下圖所示，當(dāng)開關(guān)S接2時，相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來，電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)生中和．在電子移動過程中，形成電流，放電開始電流較大(填“大”或“小”)，隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸減小(填“增大”或“減小”)，兩極板間的電壓也逐漸減小到零．

2．實驗器材：6 V的直流電源、 單刀雙擲開關(guān) 、平行板電容器、電流表、電壓表、 小燈泡、導(dǎo)線若干.
3．實驗步驟
(1)按圖連接好電路．

(2)把單刀雙擲開關(guān)S打在上面，使觸點1和觸點2連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中．
(3)將單刀雙擲開關(guān)S打在下面，使觸點3和觸點2連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中．
(4)記錄好實驗結(jié)果，關(guān)閉電源．
4．實驗記錄和分析
實驗項目
實驗現(xiàn)象
電容器充電
燈泡
燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)
電流表1
電流表1的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)
電壓表
電壓表的讀數(shù)由小(選填“大”或“小”)到大(選填“大”或“小”)最后為6 V
電容器放電
燈泡
燈泡的亮度由明到暗最后熄滅(選填“明”“暗”或“熄滅”)
電流表2
電流表2的讀數(shù)由大到小最后為零(選填“大”“小”或“零”)
電壓表
電壓表的讀數(shù)由大(選填“大”或“小”)到小(選填“大”或“小”)最后為0 V

5.注意事項
(1)電流表要選用小量程的靈敏電流計．
(2)要選擇大容量的電容器．
(3)實驗要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行．
(4)在做放電實驗時，在電路中串聯(lián)一個電阻，以免燒壞電流表．

技巧點撥
一、電容器　電容
1．電容器的充電過程，電源提供的能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場能；電容器的放電過程，電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
2．電容器的充、放電過程中，電路中有充電、放電電流，電路穩(wěn)定時，電路中沒有電流．
3．C＝是電容的定義式，由此也可得出：C＝.
4．電容器的電容決定于電容器本身，與電容器的電荷量Q以及電勢差U均無關(guān)．
二、平行板電容器
1．C＝與C＝的比較
(1)C＝是電容的定義式，對某一電容器來說，Q∝U 但C＝不變，反映電容器容納電荷本領(lǐng)的大?。?br /> (2)C＝是平行板電容器電容的決定式，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影響電容大小的因素．
2．平行板電容器動態(tài)問題的分析方法
抓住不變量，分析變化量，緊抓三個公式：
C＝、E＝和C＝
3．平行板電容器的兩類典型問題
(1)開關(guān)S保持閉合，兩極板間的電勢差U恒定，
Q＝CU＝∝，
E＝∝.
(2)充電后斷開S，電荷量Q恒定，
U＝＝∝，
E＝＝∝.
三、靜電計的使用
靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上改造而成的，靜電計由相互絕緣的兩部分組成，靜電計與電容器的兩極板分別連接在一起，則電容器兩極板間的電勢差就等于靜電計上所指示的電勢差U，U的大小可從靜電計的刻度讀出，可見，靜電計指針偏角的變化表征了電容器兩極板間電勢差的變化．
例題精練
1．（菏澤二模）如圖所示，平行板電容器與光電管相連，用藍(lán)光照射光電管時，處在電容器中的帶電粒子P處于靜止?fàn)顟B(tài)，可以判斷（　　）

A．粒子P帶的是負(fù)電荷
B．保持藍(lán)光的強度不變，增大電容器兩板間的距離，粒子P將向上運動
C．若換用紫光照射，粒子P將向上運動
D．若換用紫光照射，粒子P將向下運動
【分析】根據(jù)光電效應(yīng)金屬板發(fā)生電子而帶正電，從而確定微粒的電性；光的顏色和強度不變時，在兩板上形成的電壓不變；若照射光的能量和強度變大，則兩板上形成的電壓也變大，從而可以判斷P粒子的受力情況。
【解答】解：A、P粒子受重力和兩板給它的電場力作用，所平衡條件，電場力向上，由圖可知，下方接地電勢為零，上板板帶負(fù)電，根據(jù)同種電荷、異種電荷相吸的道理，P應(yīng)該帶正電，故A錯誤；
B、保持藍(lán)光的強度不變，則由于光電效應(yīng)兩極板是形成恒定的電壓，根據(jù)公式F＝Eq＝可知，P粒子在兩板間的電場力由于距離的變大而變小，所以P粒子將向下運動，故B錯誤；
CD、用紫光照射，紫光的能量大，光電子的最大初動能變大，則兩板間的電壓更大，P粒子受力也變大，故P粒子將向上運動，故C正確，D錯誤。
故選：C。
【點評】此題考查對于光電管，電荷在電場內(nèi)受力分析問題，要注意的是照射光的頻率和強度不變，則在兩板上形成的電勢差也不變。
2．（順德區(qū)模擬）如圖所示是某電容式話筒的原理示意圖，E為電源，R為電阻，P為金屬薄片，Q為金屬板。從左向右對著振動片P說話，P振動而Q不動。在P、Q間距減小的過程中（　?。?br />
A．電容器的電容減小
B．P上電量保持不變
C．M點的電勢高于N點的電勢
D．M點的電勢低于N點的電勢
【分析】根據(jù)電容的決定式，結(jié)合兩極板間距離的變化判斷電容器電容的變化，抓住電容器兩端的電勢差不變，根據(jù)Q＝CU判斷電荷量的變化；根據(jù)電荷量的變化得出通過電阻R電流的方向，判斷出M、N兩點電勢的高低。
【解答】解：A、在P、Q間距減小的過程中，根據(jù)C＝知，電容器的電容增大，故A錯誤；
B、電容器始終接在電源的兩端，電容器兩端的電勢差不變，根據(jù)Q＝CU知，C增大，P上的電量增大，故B錯誤；
CD、由圖可知，Q與電源的正極相連，P極板上帶正電，電容器所帶電量增大，電容器的充電電流通過R的方向由N到M，所以M點的電勢比N點的低，故C錯誤，D正確。
故選：D。
【點評】解決電容器的動態(tài)分析問題，抓住不變量，若電容始終與電源相連，兩端間的電勢差不變；若電容器與電源斷開，則電容器所帶的電量不變。

隨堂練習(xí)
1．（嵊州市模擬）為研究電容器在不同狀況下的充電特性，某興趣小組采用如圖甲所示電路，分別用不同的電阻與某一電容器串聯(lián)進(jìn)行充電實驗，實驗得到三次充電中電容器的電荷量q與時間t變化的圖像分別如乙圖中①②③所示，且第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖像丙所示，用C表示電容器的電容，R表示與電容器串聯(lián)的電阻阻值，E表示電源的電動勢（內(nèi)阻可忽略），則下列說法正確的是（　　）

A．第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線比丙圖中圖線更陡
B．①②兩條曲線表示最終q不同是由于R不同而引起的
C．第二次充電過程中t1時刻比t2時刻電流大
D．②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的，R3大于R2
【分析】三次充電用同一個電容器，則電容不變，明確電容的定義式，并由定義式推出電壓和電量表達(dá)式，從而確定圖象；根據(jù)q＝It可知q與t的比值表示電流大小，則圖乙的斜率反映電流的大小。
【解答】解：A、因為三次充電用同一個電容器，所以由電容的定義式可知，同一個電容器所帶電荷量與兩板間的電勢差成正比，故第二次充電時電容器兩端的電壓U隨電荷量q變化的圖線斜率與丙圖中圖線斜率相同，故A錯誤；
B、在電容器充滿電荷量時，視為斷路，電壓為電源電壓，所以①②兩條曲線表示最終q不同是由于電源電動勢不同而引起的，故B錯誤；
C、由電容器電荷量q隨時間t變化的圖像可知，圖線的斜率表示充電電流，斜率越大，充電電流越大，所以第二次充電時t1時刻的電流大于t2時刻的電流，故C正確；
D、②③兩條曲線形狀不同因為R不同引起的，從圖中可以看到同一時刻，圖線③的斜率大于圖線②的斜率，故R3小于R2，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查對電容器電容的定義式的掌握，關(guān)鍵在于明確題意，注意從題干中讀取有效信息，并靈活運用公式變化進(jìn)行分析求解，難度適中。
2．（鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板a與一靜電計相接，極板b接地，靜電計此時指針的偏角為θ。下列說法正確的是（　?。?br />
A．將極板b向左移動一些，靜電計指針偏角θ變大
B．將極板b向右移動一些，兩極板間的場強E變大
C．將極板b向上移動一些，靜電計指針偏角θ變小
D．在極板間插入一塊有機玻璃板，靜電計指針偏角θ變大
【分析】先根據(jù)電容的決定式C＝分析電容的變化情況，再抓住電容器的電量不變，由電容的定義式C＝分析極板間的電勢差的變化情況，即可判斷偏角θ的變化情況。
【解答】解：根據(jù)電容的決定式C＝分析電容的變化情況，靜電計指針偏角表示電容器電壓的大小，因為電容器的電量不變，結(jié)合電容的定義式C＝分析可得：
A、將極板b向左移動一些，兩極板間的距離d增大，電容C減小，電量Q不變，極板間的電勢差U增大，所以靜電計指針偏角θ變大，故A正確；
B、將極板b向右移動一些，兩極板間的距離d減小，電量Q不變，，場強E與d無關(guān)，則兩極板間的場強E不變，故B錯誤；
C、將極板b向上移動一些，兩極板正對面積減小，電容C減小，電量Q不變，極板間的電勢差U增大，所以靜電計指針偏角θ變大，故C錯誤；
D、在極板間插入一塊有機玻璃板，?增大，C增大，U減小，靜電計指針偏角θ減小，故D錯誤；
故選：A。
【點評】本題主要考查了電容動態(tài)變化分析問題，先電容的決定式分析電容如何變化，再運用電容的定義式分析電勢差或電量的變化，分析時要抓住不變量。
3．（德清縣校級月考）下列電容器相關(guān)知識描述正確的是（　?。?br />
A．圖甲為電容器充電示意圖，充完電后電容器上極板帶正電，兩極板間的電壓U等于電源的電動勢E
B．圖乙為電容器放電示意圖，放電過程中電流大小保持不變
C．圖丙為電解電容器的實物圖和符號，圖丁為可變電容器及其符號，兩種電容使用時都嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極
D．圖戊中的電容器上有“5.5V 1.0F”字樣，其中的5.5V是電容器的擊穿電壓值
【分析】電容器充電穩(wěn)定時，極板電壓等于電源電動勢，極板電量即為電容器的帶電量；
電解電容器有正負(fù)極之分；
電容器的電容與極板是否帶電無關(guān)．
【解答】解：A、圖甲為電容器充電過程，充完電后電容器上極板與電源的正極相連，同時兩極板間的電壓 U 等于電源的電動勢 E，故A正確；
B、圖乙為電容器放電過程，放電過程中電流大小隨著電量減少而減小，故B錯誤；
C、圖丙為電解電容器的實物圖和符號，圖丁為可變電容器及其符號，前者電容器使用時嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極，后者沒有，故C錯誤；
D、圖戊中的電容器上有“5.5V1.0F”字樣，其中的5.5V是該電容器兩端電壓最大值或額定電壓，不是擊穿電壓，擊穿電壓大于5.5V，故D錯誤；
故選：A。
【點評】考查電容器的充電與放電過程，掌握電容器帶電量與極板帶電量的關(guān)系，理解電容的含義，與極板電量，及兩端電壓無關(guān)，同時區(qū)別電解電容器與可變電容器的不同．

綜合練習(xí)
一．選擇題（共20小題）
1．（嘉興二模）如圖甲所示，帶正電的帶電體C的右側(cè)有兩個不帶電且相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B，A、B、C均放在絕緣支座上。圖乙是不帶電的平行板電容器，電容器的下極板接地，P為上極板接線柱。移動絕緣支座分開A、B，則（　　）

A．分開前，A左端的電勢高于B右端的電勢
B．分開后，A帶正電，B帶負(fù)電
C．分開后，將A與P接觸，上極板的電勢降低
D．分開后，將B與P接觸，電容器的電容增大
【分析】帶正電的帶電體C置于A附近，正負(fù)電荷相互吸引，此時A帶負(fù)電，B帶正電；若把A和B分開，則A帶負(fù)電，B帶正電；而電容器的電容與電容器極板帶電量多少無關(guān)，從而即可判定。
【解答】解：A、分開前，由于A、B相接觸放在C附近，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體，所以A和B的電勢相等，故A錯誤；
B、因帶電體C帶的正電，在靜電感應(yīng)作用下，金屬導(dǎo)體A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，導(dǎo)體B的右端感應(yīng)出等量的正電荷，因此在分開后，A帶負(fù)電，B帶正電，故B錯誤；
C、分開后，將A與P接觸，在接觸帶電下，上極板帶負(fù)電，因此其電勢降低，故C正確；
D、電容由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定，不論電容器帶電多少，帶什么電，均不改變電容器的電容，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查了靜電現(xiàn)象的解釋，了解靜電感應(yīng)的相關(guān)知識是解決本題的關(guān)鍵，平時要注意熟記這些知識，還要掌握比值定義法，及影響電容器電容的因素。
2．（安徽模擬）如圖所示是一個由電池、電流計、理想二極管、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，其中電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向滿足圖示“右進(jìn)右偏，左進(jìn)左偏”。電鍵S閉合，電路穩(wěn)定后，下列說法正確的是（　　）

A．若將A板向上平移一小段距離，則電流計指針會左偏
B．若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊玻璃板，則電流計指針會左偏
C．若將B板向右平移一小段位移，則電流計指針會右偏
D．若將B板向上平移一小段位移，則電流計指針會右偏
【分析】依據(jù)電容的決定式C＝來判定電容的變化，再由電容的定義式C＝來判定當(dāng)電量Q不變時，電容與電壓的關(guān)系，當(dāng)電壓U不變時，電容與電量的關(guān)系，從而即可判定。
【解答】解：A、若將A板向上平移一小段距離，即極板間距d增大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會減小，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦裕虼穗娙萜髦荒艹潆姴粫烹?，那么由電容的定義式C＝，電容器處于不能放電狀態(tài)，因此電容器的電量Q不變，則電流計指針不動，故A錯誤；
B、若緊貼A板內(nèi)側(cè)插入一塊玻璃板，即極板間電介質(zhì)?增大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會增大，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦?，而電容器能充電，那么由電容的定義式C＝，電容器的電壓U不變，電流從右進(jìn)入電流計，那么電流計指針會右偏，故B錯誤；
C、若將B板向右平移一小段位移，即極板的正對面積減小，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會減小，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦?，因此電容器只能充電不會放電，那么由電容的定義式C＝，電容器處于不能放電狀態(tài)，因此電容器的電量Q不變，則電流計指針不動，故C錯誤；
D、若將B板向上平移一小段位移，即極板間距d減小，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容會增大，而由圖可知，二極管的單向?qū)щ娦裕娙萜髂艹潆?，那么由電容的定義式C＝，電容器的電壓U不變，電流從右進(jìn)入電流計，那么電流計指針會右偏，故D正確；
故選：D。
【點評】考查電容器的動態(tài)分析，掌握電容的決定式與定義式的應(yīng)用，理解二極管的單向?qū)щ娦?，注意此處的電容器只能充電不能放電是解題的關(guān)鍵。
3．（重慶模擬）如圖所示電路中，直流電源E的內(nèi)阻r≠0，滑動變阻器R1的滑片P1位于ab中點，滑動變阻器R2的滑片P2位于cd中點，水平平行板電容器C的兩極板中間有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則能使該帶電微粒豎直向上運動的操作是（　?。?br />
A．滑片P2向c端移動 B．滑片P2向d端移動
C．滑片P1向b端移動 D．滑片P1向a端移動
【分析】依據(jù)電容器的電壓等于變阻器下部分的電壓，與滑動變阻器R2無關(guān)，當(dāng)滑片P1向上下移動時，電壓變化，板間的電場強度變化，導(dǎo)致帶電微粒受到電場力變化，從而判定其運動情況．
【解答】解：
AB、滑動變阻器R2的滑片移動不能改變電容器的電壓，所以帶電微粒仍處于處于靜止?fàn)顟B(tài)，故AB錯誤；
C、當(dāng)滑片P1向b端移動時，電容器的電壓增大，板間的電場強度增大，帶電微粒向上運動，故C正確；
D、當(dāng)滑片P1向a端移動時，電容器的電壓減小，板間的電場強度減小，帶電微粒向下運動，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題是含有電容器的問題，關(guān)鍵是分析和確定電容器的電壓．電路穩(wěn)定時，注意與電容器所串聯(lián)的電阻沒有電壓，相當(dāng)于短路．
4．（河北模擬）工業(yè)上測量絕緣材料厚度是否達(dá)標(biāo)的簡化裝置如圖所示，圖中甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板，分別接在恒壓直流電源的兩極上。下列說法正確的是（　?。?br />
A．不管絕緣材料厚度是否變化，通過電流表的電流都不變
B．若某處絕緣材料厚度增大，則通過電流表的電流方向為b→a
C．若某處絕緣材料厚度減小，則乙板上的電荷量變大
D．若某處絕緣材料厚度減小，則乙板上的電荷量不變
【分析】依據(jù)電流方向，明確電容器電量的變化，并由兩端電勢差不變，確定電容的變化，再根據(jù)電容的決定式分析，從而即可判定。
【解答】解：根據(jù)電容器的電容決定式，則有：C＝，可知，當(dāng)絕緣材料厚度增大時，電介質(zhì)?增大，電容器的電容C增大，根據(jù)電容器的電容定義式C＝，可知，極板帶電量Q增大，則有電流從b向a流，故B正確，ACD錯誤；
故選：B。
【點評】本題考查了電容的定義式與決定式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，要注意明確由于電容器與電源相連，致使電容器兩端的電勢差不變，同時要理解紙張厚度與電介質(zhì)大小有關(guān)，與析板間距無關(guān)。
5．（廣東一模）如圖所示的傳感器，甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板，分別接在恒壓直流電源的兩極上，當(dāng)紙張從平行板間穿過時，可監(jiān)控紙張的厚度。若電流計指針偏向a端，電容器放電；若電流計指針偏向b端，電容器充電。某次紙張從平行板間穿過時，發(fā)現(xiàn)電流計指針偏向b端，則（　?。?br />
A．平行板電容器的電容不變
B．平行板電容器的電容變小
C．甲、乙兩板間紙張厚度變小
D．甲、乙兩板間紙張厚度變大
【分析】依據(jù)電流方向，明確電容器電量的變化，并由兩端電勢差不變，確定電容的變化，再根據(jù)電容的決定式分析，從而即可判定。
【解答】解：AB、發(fā)現(xiàn)電流計指針偏向b端，說明電容器處于充電狀態(tài)，即電容器的電量增多，
由于電容器極板間的電壓U不變，根據(jù)C＝，可知，電容器的電容C增大，
再根據(jù)電容的決定式C＝，要使電容C增大，則電介質(zhì)與正對面積增大，或極板間距減小，
依據(jù)題意，可知，甲、乙兩板間紙張厚度變大，即電介質(zhì)增大，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了電容的定義式與決定式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，要注意明確由于電容器與電源相連，致使電容器兩端的電勢差不變，同時要理解紙張厚度與電介質(zhì)大小有關(guān)，與析板間距無關(guān)。
6．（瑤海區(qū)月考）如圖所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合。在下列四個過程中，靈敏電流計中有方向由a到b電流的是（　?。?br />
A．在平行板電容器中插入電介質(zhì)
B．減小平行板電容器兩極板間的距離
C．減小平行板電容器兩極板的正對面積
D．在平行板電容器中插入一金屬板
【分析】電路穩(wěn)定時，該電路中沒有電流，滑動變阻器R上沒有電壓。根據(jù)電容的決定式C＝分析電容如何變化，由電容的定義式C＝分析電容器所帶電量如何變化，就能判斷電路中電流的方向。
【解答】解：A、在平行板電容器中插入電介質(zhì)，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增加，將要充電，電路中形成逆時針方向的充電電流，有b到a方向的電流通過電流計，故A錯誤；
B、減小平行板電容器兩極板間的距離，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增加，將要充電，電路中形成逆時針方向的充電電流，有b到a方向的電流通過電流計，故B錯誤；
C、減小平行板電容器兩極板的正對面積，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容減小，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量減小，將要放電，電路中形成順時針方向的放電電流，有a到b方向的電流通過電流計，故C正確；
D、在平行板電容器中插入一金屬板，相對于減少平行板之間的距離，根據(jù)電容的決定式C＝分析得知電容增大，而電容器的電壓不變，則電容的定義式C＝分析得知電容器所帶電量增大，將要充電，電路中形成逆時針方向的充電電流，有b到a方向的電流通過電流計，故D錯誤。
故選：C。
【點評】對于電容器動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量。當(dāng)電容器保持與電源相連時，電壓不變。只有電容器充電或放電時，電路中才有電路。
7．（瑤海區(qū)月考）如圖所示是一個由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，開關(guān)S閉合。一帶電液滴懸浮在兩板間P點不動，下列說法正確的是（　?。?br />
A．帶電液滴可能帶正電
B．增大兩極板間距離的過程中，電阻R中有從b到a的電流
C．?dāng)嚅_S，減小兩極板正對面積的過程中，液滴將加速下降
D．?dāng)嚅_S，減小兩極板距離的過程中，液滴靜止不動
【分析】帶電量為q的液滴靜止不動，所受的電場力與重力平衡，可判斷其電性；根據(jù)電容的決定式C＝分析電容的變化；再由公式E＝分析板間場強的變化，而分析液滴的運動情況。
【解答】解：A、因為帶電量為q的液滴靜止不動，所受的電場力與重力平衡，則知電場力向上，而場強向下，所以液滴一定帶負(fù)電，故A錯誤；
B、增大兩極板間距離，根據(jù)電容的決定式C＝，可知電容C減小，再根據(jù)公式C＝分析，結(jié)合極板間的電壓U不變，可知，極板電量減小，則電容器放電，電阻R中有從a到b的電流，故B錯誤；
C、斷開S，極板上是電量不變，在減小兩極板正對面積的過程中，根據(jù)電容的決定式C＝，可知電容C減小，再根據(jù)公式C＝分析可知U增大，
再根據(jù)公式E＝可知E增大，因此帶電液滴受到的電場力大于重力，液滴將加速向上運動，故C錯誤；
D、斷開S，極板上是電量不變，在減小兩極板兩極板距離過程中，根據(jù)電容的決定式C＝、電容器的定義式C＝和E＝聯(lián)立可得：E＝與d無關(guān)，即E保持不變，所以液滴靜止仍然不動，故D正確。
故選：D。
【點評】本題是電容器動態(tài)變化分析問題，解答此類問題的關(guān)鍵是要抓住不變量。當(dāng)電容器保持與電源相連時，其電壓不變，當(dāng)斷開電鍵時，其電荷量不變；同時掌握電容的定義式與決定式的內(nèi)容及其區(qū)別。
8．（瑤海區(qū)月考）如圖所示是研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置，下列說法正確的是（　?。?br />
A．實驗中，只將b極板向上平移，指針張角變小.
B．實驗中，只將b極板向右靠近，指針張角變小
C．實驗中，只要極板間插入有機玻璃，指針張角不變
D．實驗中，增加極板帶電量，指針張角增大，電容增大
【分析】靜電計指針的張角反應(yīng)電容器兩端間電勢差的變化，抓住電容器帶電量不變，根據(jù)C＝，判定電容的變化，再依據(jù)U＝，判斷電勢差的變化，從而即可求解。
【解答】解：A、將b板向上平移，即正對面積S減小，根據(jù)C＝，電容C減小，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢差增大，張角變大，故A錯誤；
B、將b極板向右靠近，即極板間距d減小，根據(jù)C＝，電容C增大，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故B正確；
C、只要在極板之間插入有機玻璃板，根據(jù)C＝，電容C增大，根據(jù)U＝，Q不變，則電勢差減小，張角變小，故C錯誤；
D、在實驗中，只增加極板帶電量，根據(jù)C＝，電容C不變，根據(jù)U＝，則電勢差增大，張角變大，故D錯誤；
故選：B。
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握電容器的動態(tài)分析，電容器與電源斷開，電量保持不變，電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差不變，同時理解電容器帶電量的含義。
9．（廣東月考）把被測的力學(xué)量（如位移、力、速度等）轉(zhuǎn)換成電容變化進(jìn)而轉(zhuǎn)變成電信號變化的傳感器稱為電容傳感器。圖1、圖2分別是電容式位移、壓力傳感器的簡化模型圖。下列分析正確的是（　　）

A．圖1所示，被測物體向左移動時，電容減小
B．圖1所示，被測物體向左移動時，θ增大
C．圖2所示，當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將減小
D．圖2所示，當(dāng)F向上壓膜片電極時，極板間的電壓減小
【分析】依據(jù)電容的決定式C＝，結(jié)合電容的定義式C＝，及針對本題電容器的電量不變，即可求解。
【解答】解：AB、由公式C＝，可知當(dāng)被測物體帶動電介質(zhì)板向左移動時，導(dǎo)致兩極板間電介質(zhì)增多，ε變大，則電容C增大，由公式C＝可知，電荷量Q不變時，U減小，則θ減小，故A、B錯誤；
CD、由公式C＝，可知當(dāng)F向上壓膜片電極時，導(dǎo)致兩極板間距離減少，d減小，則電容C增大，由公式C＝可知，電荷量Q不變時，U減小，故C錯誤、D正確．
故選：D。
【點評】本題電容器動態(tài)變化分析問題，考查電容的定義式與決定式的應(yīng)用，掌握比值定義法的含義，注意兩式的區(qū)別，同時理解電量何時不變，電壓何時不變的條件。
10．（青羊區(qū)校級模擬）如圖所示，一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上，充滿電之后與電源斷開。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)，若將云母介質(zhì)插入電容器，則電容器（　　）

A．兩極板間的電勢差變大，極板間電場強度變大
B．兩極板間的電勢差變小，極板間電場強度變小
C．油滴帶正電
D．帶電油滴的電勢能將減小
【分析】電容器上極板帶正電，根據(jù)受力平衡，確定油滴電性；
根據(jù)平行板電容器的電容決定式C＝，分析電容的變化情況，抓住電容器的電壓不變，由E＝分析板間場強的變化情況，由C＝分析電容器所帶電量的變化；
根據(jù)P點與下極板間電勢差的變化，判斷P點電勢的變化。
【解答】解：AB、根據(jù)平行板電容器的相關(guān)知識，則有：E＝，C＝，C＝，整理得：E＝，U＝；
根據(jù)題意，電容器充滿電之后與電源斷開，則電荷量Q不變，插入云母介質(zhì)后ε變大，故電場強度E變小，U也變小，故A錯誤、B正確；
C、由于帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)，則有：mg＝Eq，則油滴受到的電場力向上，而電場線向下，則油滴帶負(fù)電，故C錯誤；
D、由于N極板接地，即N極板的電勢為零，則有：Ep＝qU＝dq，由于ε增大，而q為負(fù)，則Ep增大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題是電容器動態(tài)變化分析問題，抓住不變量：電容器與電源保持相連，電壓不變，由C＝，C＝和E＝結(jié)合進(jìn)行分析。
11．（揭陽模擬）電容式傳感器可以將非電學(xué)量的微小變化轉(zhuǎn)換成電容變化。如圖是一種利用電容式傳感器測量油箱中油量的裝置。當(dāng)開關(guān)S閉合后，油量減少時（　　）

A．電容器的電容增大
B．電容器的帶電量減小
C．電流向上經(jīng)過G表
D．G表示數(shù)為零時，油箱中油量為零
【分析】依據(jù)油量的變化，從而確定電容器的正對面積的變化，再由電容的決定式C＝，可知，電容的變化，最后由電容的定義式C＝，確定電容器極板電量的變化，進(jìn)而判定電流方向。
【解答】解：ABC、開關(guān)S閉合后，則電容器的極板間電壓U不變，當(dāng)油量減少時，則電容器的正對面積減小，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容C減小，由電容的定義式C＝，可知，電容器所帶電量Q減小，電容器處于充電狀態(tài)，則電流向下經(jīng)過G表，故AC錯誤，B正確；
D、當(dāng)電容器既不放電，也不充電時，電表G示數(shù)為零，而油箱中油量不一定為零，故D錯誤；
故選：B。
【點評】考查電容器的動態(tài)分析，掌握電容的決定式與定義式的內(nèi)容，及兩者的區(qū)別，理解電容器充放電判定，注意電流方向與電子的定向移動方向相反。
12．（綿陽模擬）在手機塑料殼的生產(chǎn)線上，用圖示裝置來監(jiān)控塑料殼的厚度。兩個完全一樣的金屬板A、B，平行正對固定放置，通過導(dǎo)線接在恒壓電源上。閉合開關(guān)，一小段時間后斷開開關(guān)，讓塑料殼勻速通過A、B間，當(dāng)塑料殼變厚時（　?。?br />
A．兩板間電壓不變 B．兩板間電場強度減小
C．兩板所帶電荷量減小 D．靜電計指針偏角增大
【分析】依據(jù)斷開開關(guān)電容器的電量Q不變，根據(jù)電容的決定式C＝，分析電容的變化，再由電容的定義式C＝，明確電容器兩端電勢差變化，及靜電計指針變化情況，最后由E＝，結(jié)合電容的決定式與定義式，導(dǎo)出電場強度的綜合表達(dá)式，即可判定。
【解答】解：ACD、閉合開關(guān)，一小段時間后斷開開關(guān)，則電容器極板電量Q不變，
當(dāng)塑料殼變厚時，介電常數(shù)變大，根據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容C增大，
由電容的定義式C＝，可知，兩板間電壓減小，則靜電計指針偏角減小，故ACD錯誤；
B、根據(jù)公式E＝，結(jié)合電容的決定式C＝，與電容的定義式C＝，可得，電場強度的綜合表達(dá)式E＝，可知，當(dāng)介電常數(shù)變大，電場強度減小，故B正確。
故選：B。
【點評】本題考查了電容的定義式與決定式、勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系，并掌握電場強度的綜合表達(dá)式的推導(dǎo)等，同時要注意明確由于電容器與電源斷開，因此電容器極板的電量不變。
13．（潮州一模）如圖所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板B和靜電計外殼均接地，電容器右側(cè)極板A與靜電計金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開，下列操作能使靜電計的指針張角變大的是（　?。?br />
A．減小A板與B板之間的水平距離
B．將橡膠棒插入A板與B板之間
C．A板位置不動，將B板稍微豎直向下平移
D．將A板也接地
【分析】靜電計測定電容器極板間的電勢差，電勢差越大，指針的偏角越大。根據(jù)電容的決定式C＝ 分析極板間距離、正對面積變化時電容的變化情況，由于極板所帶電荷量不變，再由電容的定義式C＝，分析板間電勢差的變化，即可再確定靜電計指針的偏角變化情況。
【解答】解：電容器帶電后與電源斷開，則有電容器極板所帶電量Q不變，
A、當(dāng)減小A板與B板之間的水平距離，即d減小，根據(jù)電容的決定式C＝ 得知，則電容C增大，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢差減小，靜電計指針的張角變小，故A錯誤；
B、當(dāng)將橡膠棒插入A板與B板之間，即介電質(zhì)常數(shù)增大，根據(jù)電容的決定式C＝ 得知，則電容C增大，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢差減小，靜電計指針的張角變小，故B錯誤；
C、當(dāng)A板位置不動，將B板稍微豎直向下平移，即S減小，根據(jù)電容的決定式C＝ 得知，則電容C減小，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢差增大，靜電計指針的張角變大，故C正確；
D、當(dāng)將A板也接地，即電容器處于放電狀態(tài)，再由電容的定義式C＝，分析可知板間電勢差減小為零，靜電計指針的張角變小，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題是電容動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是掌握電容的兩個公式：電容的決定式C＝ 和C＝。
14．（四川模擬）如圖所示，與絕緣柄相連的平行板電容器，其帶電量為Q，正對面積為S，板間距離為d。為增大其板間電勢差，可以采取的方式有（　　）

A．保持S、d不變，減少其帶電量Q
B．保持Q、d不變，減少其正對面積S
C．保持Q、S不變，減少其板間距離d
D．保持Q、S、d不變，在板間插入云母片
【分析】依據(jù)控制變量法，根據(jù)U＝，通過電容的決定式C＝來判定C的變化，從而判斷U的變化。
【解答】解：A、根據(jù)電容的定義式C＝，保持S、d不變，電容C不變，當(dāng)帶電量Q減小時，再根據(jù)U＝，知U減小，故A錯誤；
B、根據(jù)電容的定義式C＝，保持Q、d不變，減少其正對面積S，則電容C減小，因帶電量Q不變，再根據(jù)U＝，知U增大，故B正確；
C、根據(jù)電容的定義式C＝，保持Q、S不變，減少其板間距離d，則電容C增大，因帶電量Q不變，再根據(jù)U＝，知U減小，故C錯誤；
D、根據(jù)電容的定義式C＝可知，保持Q、S、d不變，在兩板間插入云母片，則電容增大，因帶電量Q不變，根據(jù)U＝，知U減小，故D錯誤。
故選：B。
【點評】考查電容器的電容定義式與決定式的應(yīng)用，解決電容器的動態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量。若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變。
15．（朝陽區(qū)月考）在研究電容器的充、放電實驗中，把一個電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關(guān)按圖甲所示連接。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器與計算機連接，記錄這一過程中電流隨時間變化的i﹣t圖像如圖乙所示，圖線1表示電容器的充電過程，圖線2表示電容器的放電過程。下列選項正確的是（　?。?br />
A．圖乙中形成圖線2的過程，電容器的電容在逐漸減小
B．電容器放電過程中釋放的電場能等于充電過程中電源釋放的電能
C．由于電阻R存在，圖乙中圖線1與橫軸所圍的面積大于圖線2與橫軸所圍的面積
D．圖乙中形成圖線1的過程中，電容器兩極板間電壓升高的越來越慢
【分析】電容器充電過程中，電荷量增加，根據(jù)電容的定義式C＝分析極板間電壓的變化；在放電的過程中，電荷量逐漸減小，電容不變．根據(jù)i﹣t圖線所圍成的面積求解放電的電荷量。
【解答】解：A、在形成電流曲線2的過程中，開關(guān)S與2端相連，電容器在放電，在放電的過程中，電容器的電荷量減小，但電容反映電容器本身的特性，與電壓和電量無關(guān)，電容器的電容保持不變，故A錯誤；
B、充電過程中電源提供的電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)化為電容器中的電場能，故B錯誤；
C、根據(jù)q＝It，可知I﹣t圖線與時間軸圍成的面積表示電荷量。由于電容器充電和放電的電量相等，所以曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積，與電阻R存在無關(guān)，故C錯誤；
D、在形成電流曲線1的過程中，開關(guān)S與1端相連，電容器在充電，所帶電量增大，電容不變，根據(jù)可知，兩極板電壓逐漸增大，由圖可知電流變化越來越慢，則電荷量變化越來越慢，電容器兩極板間電壓升高的也越來越慢，故D正確。
故選：D。
【點評】該題考查了電容器的相關(guān)知識，解決本題的關(guān)鍵掌握電容的定義式，知道電容與電壓、電量無關(guān)，以及明確i﹣t圖線與時間軸圍成的面積表示通過的電荷量。
16．（永州二模）如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，P為兩板間的一點。靜電計的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地。若保持負(fù)極板不動，將正極板緩慢向左平移一小段距離（靜電計帶電量可忽略不計）。下列說法正確的是（　?。?br />
A．電容器的電容減小，靜電計指針的偏角減小
B．電容器的電容增大，靜電計指針的偏角增大
C．兩板間的電場強度不變，P點的電勢降低
D．兩板間的電場強度減小，P點的電勢升高
【分析】由題意可知電量不變，由平行板電容器的決定式可知電容的變化；由定義式可得出兩端電勢差的變化；再由U＝Ed可知E的變化，進(jìn)而判斷勢的變化．
【解答】解：AB、若保持負(fù)極板不動，將正極板緩慢向左平移一小段距離時，即d增大，由C＝ 可知，電容C減小，因平行板電容器充電后與電源斷開，則電容器的帶電量Q不變，再由電容的定義式C＝，可知，電容器極板電壓U增大，那么靜電計指針的偏角增大，故AB錯誤；
CD、根據(jù)E＝＝＝，不論極板間距如何變化，極板的電量總不變，因此電場強度總不變；因正極板接地，設(shè)P點原來距正極板為x，則P點的電勢φ＝E（x+x0），那么電勢降低；故C正確，D錯誤；
故選：C。
【點評】本題考查電容器的動態(tài)分析，掌握電容的定義式與決定式的應(yīng)用，及兩者的區(qū)別，注意電量總不變是解題的條件，本題對學(xué)生的要求更高了一步，要求能根據(jù)公式得出正確的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行分析求解．
17．（河北二模）如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷（上極板帶正電），與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一固定在P點的正點電荷，以E表示兩板間的電場強度，U表示兩板之間的電勢差，Ep表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（　?。?br />
A．E不變，Ep不變 B．U不變，E減小
C．θ增大，E不變 D．θ不變，Ep增大
【分析】電容器充電后斷開電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計指針夾角θ的變化；根據(jù)U＝Ed分析電場強度E的變化；根據(jù)電勢與電勢差之間的關(guān)系可分析P點電勢，再由電勢分析電勢能EP的變化．
【解答】解：電容器與電源斷開，故電量Q不變；將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置時，兩板間的距離減小，根據(jù)C＝ 可知，電容C增大，則根據(jù)C＝可知，電壓U減小，故靜電計指針偏角θ減?。?br /> 再根據(jù)設(shè)P與下極板距離為L，則P點的電勢φP＝EL，電勢能EP＝qEL；因此電荷在P點的電勢能EP保持不變；
兩板間的電場強度E＝＝＝；因此電場強度與板間距無關(guān)，因此電場強度E不變；
綜上所述，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
【點評】考查電容器的動態(tài)分析問題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式C＝ 和定義式C＝；同時注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開電源時，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場強度不變．
18．（上饒一模）如圖，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，在下極板上疊放一金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電容器的電容增大 B．電容器的帶電量減少
C．P仍將靜止 D．P向上運動
【分析】依據(jù)電容的決定式C＝與定義式C＝，及E＝，即可判定。
【解答】解：A、當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，導(dǎo)致極板間距增大，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容器的電容變小，故A錯誤；
B、一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，則電勢差U不變，根據(jù)公式C＝，因電容C變小，則極板的電量變小，故B正確；
CD、因電勢差U不變，而極板間距增大，依據(jù)E＝，可知，板間的電場強度變小，帶電粒子P將向下運動，故CD錯誤；
故選：B。
【點評】本題要記住平行板電容器內(nèi)抽出金屬板，可以等效成極板間距增大了，理解電容的定義式與決定式的區(qū)別，并掌握E＝的應(yīng)用，注意電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連知道電壓不變是解題的突破口。
19．（北京模擬）利用如圖甲所示的實驗電路觀察電容器的充電過程。實驗中，電壓傳感器與計算機相連，顯示出電容器兩端電壓隨時間變化的U﹣t圖象如圖乙所示。關(guān)于電容器充電過程中電流I、電荷量Q隨時間t變化的關(guān)系，正確的是（　?。?br />
A． B．
C． D．
【分析】電容器開始充電時，電流很大，隨著時間的推移，電流逐漸減小，當(dāng)充電結(jié)束后，充電電流消失。
根據(jù)電容器電荷量公式Q＝CU分析。
【解答】解：AB、分析電容器的充電過程，開始充電時，電流很大，隨著時間的推移，電流逐漸減小，當(dāng)充電結(jié)束后，充電電流消失，故A錯誤，B正確；
CD、根據(jù)電容器電荷量公式可知，Q＝CU，電容不變，則Q∝U，Q﹣t圖象與圖乙類似，故CD錯誤。
故選：B。
【點評】該題考查了電容器的充放電過程，明確充放電的過程，掌握電勢差、電荷量與電容的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
20．（十六模擬）有兩個平行板電容器，板間的介質(zhì)相同，板的正對面積也相同，如果極板間距離之比為4：3，板間的電場強度之比為5：4，則（　?。?br /> A．這兩個平行板電容器所帶電荷量之比為1：1
B．這兩個平行板電容器的電容之比為5：1
C．這兩個平行板電容器板間的電壓之比為4：1
D．在兩個電容器中放入相同的帶電粒子產(chǎn)生的加速度大小之比為5：4
【分析】根據(jù)電容的決定式：C＝，結(jié)合極板間距可知，電容之比，再根據(jù)E＝，即可得出電容器的極板電壓，依據(jù)電容的定義式：C＝，可知它們的電量之比，最后依據(jù)F＝qE，及牛頓第二定律，可知，它們的加速度大小關(guān)系．
【解答】解：ABC、有兩個平行板電容器，板間的介質(zhì)相同，板的正對面積也相同，如果極板間距離之比為4：3，
根據(jù)電容的決定式：C＝，可知，它們的電容與極板間距成反比，即它們電容之比為3：4；
因板間的電場強度之比為5：4，根據(jù)E＝，即U＝Ed，可知，電容器極板電壓之比為5：3；
再根據(jù)Q＝CU，可知，這兩個平行板電容器所帶電荷量之比為5：4，故ABC錯誤；
D、根據(jù)F＝qE，結(jié)合a＝，可知，兩個電容器中放入相同的帶電粒子，則加速度與電場強度成正比，則加速度大小之比為5：4，故D正確；
故選：D。
【點評】本題考查電容的定義式和決定式的應(yīng)用，掌握E＝與牛頓第二定律的內(nèi)容．注意依據(jù)電場強度與極板間距來判定電容器的電壓之比是解題的關(guān)鍵．
二．多選題（共13小題）
21．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，已充電的平行板電容器兩極板正對，極板A與靜電計相連，極板B接地。若將極板B稍向左平移一些，則（　?。?br />
A．電容器的電容變小
B．電容器所帶的電荷量變大
C．兩極板間電場的電場強度不變
D．靜電計指針偏轉(zhuǎn)的角度不變
【分析】由平行板電容器的決定式可知B板上移時的電容變化，再由定義式可分析電勢差的變化，則可得出指針偏角的變化。由勻強電場場強與電勢差的關(guān)系判斷電場強度的變化。
【解答】解：A、因充電后，斷開了電源；則由C＝可知，B板左移時，板間距d減小，則電容C減小，故A正確；
BD、因極板所帶電量Q不變，由C＝ 可知，電勢差U增大，故指針的偏角變大，故BD均錯誤；
C、再由E＝＝＝＝，與板間距無關(guān)，因正對面積S不變，則極板間電場不變，故C正確。
故選：AC。
【點評】本題是電容器的動態(tài)變化分析問題，在分析不變量的基礎(chǔ)上，由電容的決定式和定義式結(jié)合分析。
22．（南平期末）如圖，平行板電容器AB與直流電源（內(nèi)阻不計）連接，其中A板與電源的負(fù)極相連，以C表示電容器的電容、Q表示電容器的電量、E表示兩板間的場強大小、UBA表示兩板間的電勢差?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板A板豎直向上移動一小段距離x0過程中，以上的物理量與上極板移動距離x的關(guān)系圖象中正確的是（　?。?br />
A． B．
C． D．
【分析】由題意可知兩端電壓不變，由平行板電容器的決定式可知電容的變化；由定義式可得出極板電量的變化；再由U＝Ed可知E的變化，從而即可判定。
【解答】解：A、因電容器與電源相連，則極板電壓U不變，故A正確；
B、原來板間距離為d，上極板A板豎直向上移動一小段距離x0過程中，平行板電容器的電容：C＝，知電容C變小，但不是一次函數(shù)，故B錯誤；
C、依據(jù)C＝，則有電量Q＝CU，因電壓U不變，那么電量與電容成正比，則電量Q會減小，故C錯誤；
D、在電容器兩極板的電壓一定的情況下，據(jù)E＝，即為E＝，故D正確；
故選：AD。
【點評】本題考查電容器的動態(tài)分析，由于結(jié)合了圖象內(nèi)容，對學(xué)生的要求更高了一步，要求能根據(jù)公式得出正確的表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行分析求解。
23．（臺州期末）計算機鍵盤每個鍵下都連有一塊小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片，這組金屬片組成一個可變的平行板電容器，如圖所示。當(dāng)鍵被按下，此電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測到這個鍵被按下，從而給出相應(yīng)的信號。已知金屬片的正對面積為50mm2，鍵未被按下時兩金屬片的距離為0.6mm，當(dāng)鍵被按下時兩金屬片的距離為0.3mm，假設(shè)金屬片的正對面積及兩端的電壓始終保持不變，則（　?。?br />
A．金屬片間的場強保持不變
B．金屬片間的場強變?yōu)樵瓉淼膬杀?
C．金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉淼囊话?
D．金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀?br /> 【分析】依據(jù)電容的定義式C＝與電容的決定式C＝，結(jié)合電壓與正對面積不變，從而判定電容器的電量，再由E＝來確定電場強度的大小。
【解答】解：AB、由公式E＝，因兩端的電壓始終保持不變，當(dāng)鍵未被按下時兩金屬片的距離為0.6mm，當(dāng)鍵被按下時兩金屬片的距離為0.3mm，則金屬片間的場強變?yōu)樵瓉淼膬杀?，故A錯誤，B正確；
CD、因極板間距減小一半，依據(jù)電容的決定式C＝，可知，電容增大一倍，再依據(jù)電容的定義式C＝，則金屬片上的電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，故C錯誤，D正確；
故選：BD。
【點評】考查電容器的電容決定式與定義式的應(yīng)用，掌握兩者的區(qū)別，并理解E＝的含義。
24．（海東市期末）一充電后的平行板電容器的兩個極板豎直正對放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點，靜止時，細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)某一角度，如圖所示?，F(xiàn)將左極板向左平移，以增大兩極板間的距離。下列說法正確的是（　　）

A．細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)的角度不變
B．兩極板間的電勢差減小
C．電容器的電容增大
D．小球的電勢能不變
【分析】根據(jù)電容的決定式C＝，依據(jù)板間距離變化時，分析電容的變化情況．由電容器的電量Q不變，再根據(jù)電容的定義式C＝ 分析板間電壓的變化，依據(jù)E＝，結(jié)合電容的定義式與決定式，從而推導(dǎo)極板間的電場強度的表達(dá)式，從而確定其受到的電場力，最后由電場力做功的正負(fù)來判定小球的電勢能變化情況．
【解答】解：A、根據(jù)電容的定義式C＝，決定式C＝，及E＝，可知，電場強度綜合表達(dá)式E＝，因此極板間的電場強度E與極板間距d無關(guān)，則小球受到電場力不變，因此細(xì)線向左偏轉(zhuǎn)的角度不變，故A正確；
BC、現(xiàn)將左極板向左平移，即增大兩極板間的距離，由電容的決定式C＝，得知電容減小，而電容器的電量不變，由C＝ 分析可知，板間電壓增大，故BC錯誤；
D、由上分析可知，極板間的電場強度不變，則小球位置不變，那么電場力不做功，其電勢能不變，故D正確。
故選：AD。
【點評】對于電容器的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵抓住電容的兩個公式：電容的決定式C＝，和定義式C＝，結(jié)合電量不變進(jìn)行分析，并掌握電場強度綜合表達(dá)式的推導(dǎo)過程．
25．（海南期末）電源、開關(guān)、滑動變阻器和平行板電容器連成如圖所示電路，P點到A、B兩極板的距離相等，且B板接地。閉合開關(guān)S，電源對電容器充電后，電容器帶電荷量為Q，板間電壓為U，板間電場強度大小為E。則下列說法正確的是（　?。?br />
A．若將A板下移少許，則Q變大，U不變，E變大
B．若滑動變阻器的滑片向左移動，則Q變大，U減小，E變大
C．若斷開開關(guān)，將A板下移少許，則P點的電勢不變
D．若斷開開關(guān)，將A板向左移動少許，則Q不變，U不變，E不變
【分析】電容器充電后斷開電源，電容器上的電量不變；而一直與電源相連，則電壓不變；再由電容器的決定式及定義式可分析各物理量的變化規(guī)律．
【解答】解：A、保持開關(guān)閉合，則極板間電壓U不變，若將A板下移少許，即減小極板間距d，由C＝ 可知，電容器的電容增大；由Q＝UC可知，Q增大，由E0＝ 可知，電場強度變大，故A正確；
B、因滑動變阻器與電容器串聯(lián)接在電源上，其變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線，則滑片的移動不會改變電路電壓，則Q、U及E均不變，故B錯誤；
CD、給電容器充電后與電源斷開，電量Q不變，若將A板下移少許，即減小極板間距，由C＝ 可知，電容器的電容增大；由Q＝UC可知，U減小，由E0＝＝ 可知，E0不變，所以P點到下極板的電壓不變，則P點的電勢也不變，故C正確，D錯誤。
故選：AC。
【點評】對于電容器的動態(tài)分析問題，要注意明確兩種情況，若充電后斷開電源，則電量不變；若充電后與電源相連，則電壓不變，同時理解電場強度E＝＝ 公式的應(yīng)用。
26．（福建模擬）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，螺線管匝數(shù)為N，橫截面積為S1；電容器兩極板間距為d，極板面積為S2，板間介質(zhì)為空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的B﹣t圖象如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在t1～t2時間內(nèi)懸停在電容器中，重力加速度大小為g，靜電力常量為k。則（　?。?br />
A．顆粒帶負(fù)電
B．顆粒質(zhì)量為
C．t1～t2時間內(nèi)，a點電勢高于b點電勢
D．電容器極板帶電量大小為
【分析】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，應(yīng)用楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用歐姆定律求出電熱器兩極板間的電勢差，然后應(yīng)用電容定義式求出電熱器上的電荷量，最終求出通過電阻R的電荷量。
【解答】解：A、穿過線圈的磁通量向上增大時，根據(jù)楞次定律可知，螺線管產(chǎn)生的電動勢上邊高，所以電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，電容器內(nèi)電場強度的方向向下；由于帶電顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)，則顆粒受到的電場力與重力大小相等，方向相反，所以顆粒帶負(fù)電，故A正確；
B、顆粒受到的電場力與重力大小相等，則：mg＝qE＝
由電路圖可知，穿過線圈的磁通量穩(wěn)定變化時，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動勢但電路中沒有電流，線圈產(chǎn)生的電動勢等于電容器兩極板之間的電勢差U；
由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢：E電＝U＝＝，
聯(lián)立可得顆粒的質(zhì)量：m＝，故B錯誤；
C、t1～t2時間內(nèi)穿過線圈的磁通量穩(wěn)定變化，線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的電動勢但電路中沒有電流，所以電阻R兩端的電勢差為零，可知a點的電勢等于b點的電勢，故C錯誤；
D、板間介質(zhì)為空氣，則該電容器的電容：C＝，k為靜電力常量；
電容器極板所帶的電荷量：Q＝CU＝，故D正確。
故選：AD。
【點評】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是解題的前提，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、串聯(lián)電路特點、電容定義式即可解題。
27．（包河區(qū)校級月考）一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電荷量很小）固定在P點。如圖所示，以E表示兩極板同的場強，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點的電勢能。若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（　?。?br />
A．U變小，E不變 B．E變大，Ep變大
C．U變小，Ep不變 D．U不變，Ep不變
【分析】抓住電容器的電荷量不變，結(jié)合電容的決定式和定義式，以及勻強電場的場強公式得出電場強度的變化，從而得出P與下極板電勢差的變化，得出P點的電勢變化和電勢能變化．
【解答】解：平行板電容器充電后與電源斷開后，電量不變；
將正極板移到圖中虛線所示的位置時，板間距離d減小，
根據(jù)C＝ 知，電容增大，
根據(jù)U＝，則板間電壓U變??；
由E＝＝，C＝ 得到：E＝，可知E與d無關(guān)，則知電場強度E不變；
P與負(fù)極板間的距離不變，由公式U＝Ed可知，P與負(fù)極板間的電勢差不變，P點的電勢不變，正電荷在P點的電勢能不變，故AC正確，BD錯誤。
故選：AC。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源斷開后其電荷量不變，掌握電容器的決定式C＝ 以及定義式C＝．要能熟練推導(dǎo)出場強的表達(dá)式E＝，記住E與d無關(guān)的結(jié)論，有利于進(jìn)行動態(tài)分析．
28．（長安區(qū)校級月考）如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與恒壓電源相連，在距離兩板等距的M點有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，下列說法中正確的是（　?。?br />
A．若開關(guān)K始終閉合，則液滴將向下加速運動
B．若開關(guān)K始終閉合，則M點電勢升高，液滴在M點的電勢能將降低
C．若開關(guān)K斷開后再移動a板，則液滴靜止不動
D．若開關(guān)K斷開后再移動a板，則M點的電勢不變，液滴在M點的電勢能也不變
【分析】電容器與電源相連，則電壓不變；根據(jù)極板的移動可知電容器內(nèi)電場強度的變化；則可得出帶是粒子的受力變化，從而判斷其運動狀態(tài)；由U＝Ed判斷電勢的變化，從而得出電勢能的變化．
【解答】解：A、若開關(guān)K始終閉合，則電容器兩端的電壓不變，當(dāng)a板下移時，兩板間的距離減小，則由U＝Ed可知，E增大，因此粒子受到的電場力增大，那么液滴將向上加速運動，故A錯誤；
B、下極板接地，則M點的電勢等于M與b之間的電勢差，若開關(guān)K始終閉合時，因E增大，d不變，故液滴處的電勢增大，又因帶電液滴帶負(fù)電，則電勢能將減小，故B正確；
C、若開關(guān)K斷開后再移動a板，因電容器的電量不變，根據(jù)公式C＝，及C＝，與E＝，可推導(dǎo)出電場強度綜合表達(dá)式E＝，當(dāng)間距減小時，極板間的電場強度E不變，即電場力與重力仍平衡，則液滴靜止不動，故C正確；
D、由C選項分析，可知，極板間的電場強度不變，因b極板接地，而Mb間距不變，則M點的電勢不變，因此液滴在M點的電勢能也不變，故D正確；
故選：BCD。
【點評】對于電容器的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵在于明確電容器是斷開電源還是與電源相連；然后再由電容的定義式與決定式進(jìn)行分析求解，注意掌握電場強度綜合表達(dá)式的推導(dǎo)．
29．（六合區(qū)月考）如圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，b極板與靜電計金屬球連接，a極板與靜電計金屬外殼都接地。開始時靜電計指針張角為零，在b板帶電后，靜電計指針張開了一定角度，以下操作中能使靜電計指針張角變大的是（　?。?br />
A．a(chǎn)板不動、將b板向左平移
B．b板不動、將a板向右平移
C．將a板向上移動一小段距離
D．取出a、b兩極板間的電介質(zhì)
【分析】根據(jù)平行板電容器電容的決定式C＝分別判斷出當(dāng)d、S、?變化時電容c的變化情況，由題意極板帶電量Q不變，根據(jù)根據(jù)C＝，判斷板間電壓U的變化情況，進(jìn)而確定靜電計指針張角的變化。
【解答】解：AB、a板不動、將b板向左平移，或b板不動、將a板向右平移，都會使極板間距離d變小，根據(jù)平行板電容器電容的決定式得：
C＝，可知電容C增大
由題意，極板帶電量Q不變，根據(jù)電容的定義式得：
C＝，可知板間電壓U減小，故靜電計指針張角變小，故AB錯誤。
C、將A板向上移動一小段距離，即正對面積減小，根據(jù)C＝，可知電容C變小，因為極板帶電量Q不變，根據(jù)C＝，可知板間電壓U增大，故靜電計指針張角變大，故C正確。
D、若取出a、b兩極板間的電介質(zhì)，即相當(dāng)于?減小，根據(jù)C＝，可知電容C變小，因為極板帶電量Q不變，根據(jù)C＝，可知板間電壓U增大，故靜電計指針張角變大，故D正確。
故選：CD。
【點評】本題考查了電容器動態(tài)分析問題，關(guān)鍵抓住兩點，一是電量與電壓哪一個量不變，二是電容的兩個式子。
30．（長安區(qū)一模）由鋅板與銅板構(gòu)成平行板電容器，其中鋅板與靜電計相連，靜電計金屬外殼和銅板都接地，現(xiàn)用頻率ν1的紫外線照射鋅板，靜電計指針偏轉(zhuǎn)最后穩(wěn)定在偏角θ0上，對應(yīng)電壓U0。假定已知偏轉(zhuǎn)角度θ與電勢差U成正比，以Q表示兩板帶的電荷量，E表示兩板間的電場強度。則下述過程中正確的是（　?。?br />
A．將兩板距離減小為原來的一半，則θ先減小后增大最后穩(wěn)定在θ0，Q增加
B．換用頻率ν2的紫外線繼續(xù)照射鋅板θ增大為2θ0后穩(wěn)定，則有h（ν2﹣ν1）＝U0e
C．停止光照，將兩板距離增大為兩倍，則Q增大為2Q，θ增大為2θ0
D．停止光照，將兩板距離增大為兩倍，則θ增大為2θ0，E變大
【分析】A、間距減小，導(dǎo)致電容變化，電壓變化，因光照電量增大，從而導(dǎo)致電壓回到遏止電壓；
B、依據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合最大初動能與遏止電壓的關(guān)系，從而列式求解；
CD、停止光照，Q不變，E不變，兩板距離增大為兩倍，電壓增大為兩倍，即可判定。
【解答】解：A、光照條件下，兩板距離減小電容增大，電壓降低，電荷量繼續(xù)積累，Q增大，E增大，一直到重新回到遏止電壓U0，故A正確；
B、紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的電子打在銅板，兩板之間形成電場，隨著電場的增強，最后最大初動能的光電子也不能打在銅板上，形成遏止電壓，即靜電計指針偏轉(zhuǎn)角θ0對應(yīng)電壓U0有：eU0＝Ek1＝hν1﹣W（W為鋅板逸出功），換用頻率ν2的紫外線繼續(xù)照射鋅板θ增大為2θ0穩(wěn)定，則對應(yīng)電壓2U0，有：2eU0＝Ek2＝hν2﹣W，聯(lián)立兩式得：h（ν2﹣ν1）＝eU0，故B正確；
CD、停止光照，Q不變，E不變，兩板距離增大為兩倍，電壓增大為兩倍，即θ增大為2θ0，故CD錯誤。
故選：AB。
【點評】考查光電效應(yīng)現(xiàn)象，掌握光電效應(yīng)方程的內(nèi)容，理解最大初動能與遏止電壓的關(guān)系，注意有光照與無光照，導(dǎo)致電容器的電量是否變化是解題的關(guān)鍵。
31．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，兩塊相對平行金屬板M、N與電池相連，N板接地，在距兩板等遠(yuǎn)的P點固定一個帶負(fù)電的點電荷，則（　?。?br />
A．若保持S接通，將M板下移一小段距離，M板的帶電量增加
B．若保持S接通，將M板下移一小段距離，P點的電勢升高
C．若將S接通后再斷開，將N板下移一小段距離，兩板間場強增大
D．若將S接通后再斷開，將N板下移一小段距離，點電荷在P點的電勢能保持不變
【分析】若保持S接通時，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E＝分析場強的變化，再分析其它參量的變化；將S接通后再斷開，電容器的電量不變，通過E＝、U＝、C＝分析場強變化，再分析其它參量的變化。
【解答】解：A、若保持S接通時，平行金屬板M、N間的電勢差U保持不變，將M板下移一小段距離，d減小，由C＝得，電容器的電容C變大，根據(jù)Q＝CU可得，電容器所帶電量增大，故A正確；
B、由E＝可得，電場強度E變大，P點到N板距離不變，所以P點和N板（零電勢點）之間的電勢差絕對值變大，又因為MN間電場方向由M指向N，且沿電場方向電勢降低，所以P點電勢大于零，所以P點電勢升高，故B正確；
CD、若將S接通后再斷開，電容器所帶電量不變，由E＝、U＝、C＝聯(lián)立解得：E＝，將N板下移一小段距離，兩邊間場強不變，故C錯誤；P點到N板距離變大，根據(jù)U＝Ed，P點和N板（零電勢點）之間的電勢差絕對值變大，又P點電勢大于零，所以P點電勢升高，固定一個帶負(fù)電的點電荷電勢能減小，故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查了電容器的動態(tài)分析，解決此題的關(guān)鍵是抓住變化過程的不變量。
32．（紅花崗區(qū)校級期末）如圖，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，兩板間電壓為U，板間距離為d，上極板與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板正中間P點有一個靜止的帶電油滴，所帶電荷量絕對值為q，下列說法正確的是（　?。?br />
A．油滴帶負(fù)電
B．油滴質(zhì)量大小為
C．若僅將上極板向左平移一小段距離，則靜電計指針張角變大
D．若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則油滴的電勢能增大
【分析】根據(jù)重力和電場力平衡判斷電場力的方向，根據(jù)場強方向判斷粒子的電性；上極板下移板間距減小，根據(jù)電容的決定式和電容的定義式判斷兩個極板間電壓的變化，從而判斷靜電計指針的變化，用電場力做功判斷電勢能的變化。
【解答】解：A、油滴受重力和電場力平衡，所以電場力豎直向上，上極板帶正電，所以電場強度的方向豎直向下，故油滴帶負(fù)電，故A正確；
B、油滴所受重力和電場力平衡：
mg＝Eq
勻強電場電場強度公式E＝，
解得m＝，
故B正確；
C、若僅將上極板向左平移一小段距離，兩個極板間正對面積減少，根據(jù)電容的決定式；
可知電容C變小，
再根據(jù)電容的定義式：

兩個極板的電量不變，電容減小，電壓變大，靜電計指針偏角變大，故C正確；
D、下極板和油滴間的距離不變，所以油滴對下極板不做功，上極板帶正電，油滴帶負(fù)電，上極板受油滴的力向下，上極板向下移動時電場力對極板做正功，故電勢能減小，故油滴和極板間的電勢能減小，故D 錯誤；
故選：ABC。
【點評】電容的動態(tài)分析問題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的定義式和決定式，靜電計指針偏角的大小由兩個極板間的電壓決定。
33．（五華區(qū)校級模擬）如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，上極板帶正電，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點的點電荷，以E表示兩極板間的電場強度，Ep表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角。若保持上極板不動，將下極板在豎直方向移動一小段距離后，發(fā)現(xiàn)θ減小，則（　?。?br />
A．極板上移 B．E可能增大
C．P點電勢增大 D．Ep可能增大
【分析】電容器充電后斷開電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計指針夾角的變化；根據(jù)U＝Ed分析電場強度的變化；根據(jù)電勢與電勢差之間的關(guān)系可分析P點電勢，再由電勢分析電勢能的變化。
【解答】解：A、當(dāng)θ減小，說明電容器兩極板的電壓減小，根據(jù)電容的定義式C＝，電荷量不變，所以電容增大，根據(jù)C＝可知，板間距離減小，當(dāng)下極板上移即可滿足，故A正確；
B、由E＝＝＝可知，電場強度E與極板間距無關(guān)，則電場強度E不變，故B錯誤；
C、根據(jù)φP＝UP0＝EdP0，結(jié)合A選項，即下極板上移dP0減小，且電場強度不變，所以φP減小，故C錯誤；
D、依據(jù)EP＝qφP，由于電性未知，EP可能減小，也可能增大，故D正確。
故選：AD。
【點評】本題考查電容器的動態(tài)分析問題，解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式和定義式；同時注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用，如本題中可以直接應(yīng)用結(jié)論：當(dāng)充電后斷開電源時，如果只改變兩板間距離，則兩板間的電場強度不變。
三．填空題（共7小題）
34．（肥東縣校級期末）如圖1示電路，電源直流電壓9V，先使開關(guān)S與1端相連，稍后將開關(guān)S擲向2端，讓電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，顯示出的電流隨時間變化的I﹣t曲線如圖2所示，則電容器全部釋放的電量大約為　3.6×10﹣3　C，該電容器的電容大約是　4.0×10﹣4　F（均保留兩位有效數(shù)字）。

【分析】通過橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)，求出一個格子對應(yīng)的電量，再結(jié)合圖象所包含的面積，算出多少個格子，從而即可求解；
根據(jù)電容器的電容C＝可知，結(jié)合電量與電勢差，即可求解．
【解答】解：根據(jù)圖象的含義，因Q＝It，所以圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器的放電量；
根據(jù)橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)可知，一個格子表示的電量為q0＝0.2×0.2×10﹣3C＝0.04×10﹣3C，
由大于半格算一個，小于半格舍去，因此圖象所包含的格子個數(shù)為90，
所以釋放的電荷量是q＝0.04×10﹣3×90C＝3.6×10﹣3C；
根據(jù)電容器的電容C＝可知，C＝F＝4.0×10﹣4F。
故答案為：3.6×10﹣3；（3.2×10﹣3～3.8×10﹣3 ）；4.0×10﹣4；（3.2×10﹣4～4.2×10﹣4 ）。
【點評】本題主要是考查涉及電容的計算，知道I﹣t圖象的含義，知道如何通過圖象求電量，掌握電容器的電容公式。
35．（豐臺區(qū)期中）如圖所示，平行金屬板通過一開關(guān)與電池相連，開關(guān)閉合時板間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若保持開關(guān)閉合，將兩板拉開一定距離，則粒子將　向下運動　；若斷開開關(guān)，將兩板拉開一定距離，則粒子將　靜止不動?。ㄟx填“靜止不動”、“向上運動”或“向下運動”）。

【分析】保持開關(guān)閉合，電容器與電池一直相連，兩極板間的電壓不變。斷開開關(guān)時，電容器所帶的電荷量不變，再通過平行板電容器決定式、定義式及勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系式分析電場強度的變化，判斷粒子所受電場力的變化，即可判斷粒子的運動情況。
【解答】解：保持開關(guān)閉合，電容器與電池一直相連，兩極板間的電壓U不變。將兩板拉開一定距離，板間距離d增大，由E＝知板間電場強度減小，粒子所受的電場力減小，則粒子向下運動；
斷開開關(guān)，電容器所帶的電荷量Q不變，將兩板拉開一定距離，板間距離d增大，由C＝、C＝、E＝得E＝，知板間電場強度不變，粒子受到的電場力不變，則粒子將靜止不動。
故答案為：向下運動，靜止不動。
【點評】本題需掌握平行板電容器動態(tài)變化兩類題型：1、平行板電容器充電后與電源斷開，電容器所帶的電荷量不變，2、平行板電容器與電源保持連接，電容器兩極板間電壓不變。
36．（郫都區(qū)期中）如圖所示，是一種通過測量電容器電容的變化，來檢驗液面高低的儀器原理圖（這種儀器的優(yōu)點是將非電荷的變化轉(zhuǎn)換為電信號，使測量自動化）．容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個電極，中間的芯柱是電容器的另一個電極，芯柱外面套有絕緣管（塑料或橡皮）作為電介質(zhì)．電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接到指示器上．指示器顯示的是電容的大小，從電容的大小就可以知道容器中液面位置的高低．如圖指示器顯示出電容增大了，則可判斷液面　升高?。ㄌ睢吧摺被颉敖档汀保?br />
【分析】由圖可知電容器的構(gòu)造，再由平行板電容器的決定式C＝進(jìn)行分析即可．
【解答】解：由圖可知，液體與芯柱構(gòu)成了電容器，由圖可知，兩板間距離不變；液面變化時兩極板的正對面積發(fā)生變化，則由C＝可知，當(dāng)電容增大時只能是正對面積S增大，可知液面升高；
故答案為：升高
【點評】本題考查平行板電容器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，注意由題意找出我們常見的模型再時行分析．
37．（聊城期末）某實驗小組利用如圖所示的電路“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”，將開關(guān)S打到1，電容器將　充電?。ㄌ睢俺潆姟盎颉胺烹姟保?；再將開關(guān)S打到2，通過電流表的電流方向　向左?。ㄌ睢跋蜃蟆被颉跋蛴摇保?br />
【分析】當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相連，電容器處于充電狀態(tài)，由電源的正負(fù)極來判定電容器的極板正負(fù)極，當(dāng)充電完畢時，電路中沒有電流；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相連時，電容器處于放電狀態(tài)，由極板的正負(fù)來判定電流方向，從而即可求解。
【解答】解：實驗小組利用如圖甲所示的電路圖“觀察電容器的充放電現(xiàn)象”，將開關(guān)S打到1，電容器處于充電狀態(tài)，上極板與電源的正極相接，則上極板帶正電，
再將S打到2，電容器放電，正電荷向左定向移動，所以通過電流表的電流方向向左。
故答案為：充電；向左。
【點評】考查電容器的充電與放電狀態(tài)，理解電容器的電量，電壓、電流的變化情況，注意要能看懂題目電路圖是解題的關(guān)鍵。
38．（沙坪壩區(qū)校級月考）在如圖所示的實驗裝置中，充電后的平行板電容器與電源斷開，極板A與靜電計相連，極板B接地。
（1）若將極板B向上平行移動一小段距離，則將觀察到靜電計指針偏角　增大?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”或“不變”），說明平行板電容器的電容隨極板正對面積S減小而減小。
（2）若將極板B向左平行移動一小段距離，則將觀察到靜電計指針偏角增大，說明平行板電容器的電容隨板間距離d增大而　減小?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”或“不變”）。
（3）若將玻璃板插入A、B兩極板間，則將觀察到靜電計指針偏角　減小　（填“增大”或“減小”或“不變”）。

【分析】平行板電容器與靜電計相接，電容器的電量不變，先由電容的決定式C＝ 分析電容的變化，根據(jù)電容的定義式C＝，分析電壓U的變化。即可判斷靜電計指針偏角的變化。
【解答】解：（1）若極板B稍向上移動一小段距離，極板正對面積減小，由電容的決定式C＝ 分析知電容減小，電容器的電量不變，根據(jù)電容的定義式C＝，極板間的電壓U增大，則靜電計指針偏角增大，此實驗說明平行板電容器的電容隨正對面積的減小而減小；
（2）若極板B稍向左移動一小段距離，板間距離增大，由電容的決定式C＝ 分析知電容減小，電容器的電量不變，根據(jù)電容的定義式C＝，極板間的電壓U增大，則靜電計指針偏角增大，此實驗說明平行板電容器的電容與極板間距離成反比，極板間距離d的增大而減??；
（3）若將玻璃板插入A、B兩極板間，由電容的決定式C＝ 分析知電容增大，電容器的電量不變，根據(jù)電容的定義式C＝，極板間的電壓U減小，則將觀察到靜電計指針偏角減小；
故答案為：（1）增大；（2）減??；（3）減小。
【點評】對于電容器動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量。當(dāng)電容器保持與電源相連時，電壓不變；當(dāng)電容器充電后，與電源斷開后，往往電量不變；根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析。
39．（海淀區(qū)學(xué)業(yè)考試）如圖1所示，利用電流傳感器可以在計算機上觀察電容器充電、放電過程中電流的變化情況。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，在充電過程中電容器極板a帶　正　電（選填“正”或“負(fù)”）。充電完畢后，把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，描繪出電流隨時間變化的關(guān)系。圖2中描繪電容器放電過程中電流隨時間變化的圖象可能正確的是　A　。

【分析】根據(jù)電容器的充電過程，可知電容器極板帶電的正負(fù)，明確電容器放電規(guī)律，知道電容器兩端的電勢差與電量的關(guān)系，再根據(jù)歐姆定律確定電流的變化，從而即可求解。
【解答】解：電源向電容器充電，在充電過程中電容器極板a帶正電；
電容器放電，電量減小，由于隨著電量的減小，由Q＝UC可知，電壓減小，則由歐姆定律可知，電流將越來越小，故A正確，BCD錯誤。
故答案為：正，A。
【點評】本題考查電容器的放電規(guī)律，要注意明確電容相當(dāng)于電源，但它的電壓隨電量的減小而減小，所以不能形成恒定電流。
40．（沙洋縣校級月考）如圖所示電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計，開關(guān)S合上后，靜電計指針張開一個角度?，F(xiàn)斷開開關(guān)，并將A、B兩板距離增大，靜電計指針張開的角度將　變大?。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ白冃　被颉安蛔儭保?br />
【分析】靜電計測量的是電容器兩端間的電勢差。合上開關(guān)，電容器兩端間的電勢差不變；斷開開關(guān)，電容器所帶的電荷量不變；根據(jù)電容器的決定式C＝和定義式C＝分析判斷哪些做法可使指針張角增大。
【解答】解：斷開S，電容器帶電量保持不變，將A、B兩板距離增大，根據(jù)C＝，d變大，C變小。
根據(jù)C＝，U增加，張角變大。
故答案為：變大。
【點評】解決本題的關(guān)鍵在處理電容器動態(tài)分析時，電容始終與電源相連，兩端間電勢差不變，與電源斷開，電量保持不變。
四．實驗題（共10小題）
41．（相城區(qū)校級月考）（1）據(jù)報道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機幾分鐘內(nèi)充滿電．用該種電容器給手機電池充電，下列說法正確的是　 　
A．該電容器給手機電池充電時，電容器的電容變大
B．該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電能變少
C．該電容器給手機電池充電時，電容器所帶的電荷量可能不變
D．充電結(jié)束后，電容器不帶電，電容器的電容為零
（2）電路中電流大小可以用電流傳感器測量，用電流傳感器和計算機可以方便地測出電路中電流隨時間變化的曲線．某興趣小組要測定一個電容器的電容，選用器材如下：
待測電容器（額定電壓為16V）；電流傳感器和計算機；直流穩(wěn)壓電源；定值電阻R0＝100Ω、單刀雙擲開關(guān)；導(dǎo)線若干．
實驗過程如下：
①按照圖甲正確連接電路；
②將開關(guān)S與1端連接，電源向電容器充電；
③將開關(guān)S擲向2端，測得電流隨時間變化的I﹣t圖線如圖乙中的實線a所示；
④利用計算機軟件測出I﹣t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積．
請回答下列問題：
a.已知測出的I﹣t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為42.3mA?s，根據(jù)圖像算出電容器全部放電過程中釋放的電荷量為　4.2×10﹣2　C，最大電壓為　9.0　V，電容器的電容C＝　4.7×10﹣3　F；（均保留兩位有效數(shù)字）
b.若將定值電阻換為R1＝180Ω，重復(fù)上述實驗步驟，則電流隨時間變化的I﹣t圖線應(yīng)該是圖丙中的曲線　c　（選填“b”或“c”）．

【分析】（1）電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無關(guān)，并依據(jù)能量守恒定律，即可求解；
（2）a、由I﹣t圖象得到開始時電流，結(jié)合歐姆定律求解電壓；面積表示電荷總量；根據(jù)C＝求解電容；
b、根據(jù)歐姆定律，電阻越大，最大電流越小，結(jié)合I﹣t圖象所轉(zhuǎn)的面積確定是哪個圖象。
【解答】解：（1）AD、電容是描述電容器的容納電荷的本領(lǐng)大小的物理量，與電容器的電壓及電量無關(guān)，故AD錯誤。
BC、當(dāng)該電容器給手機電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故C錯誤，B正確。
故選：B
（2）a、I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示電容器電量q＝42.3mA?s＝4.23×10﹣2C。
由i﹣t圖象得到開始時電流為：I＝90mA＝0.09A，故最大電壓為：U＝IR1＝0.09A×100Ω＝9.0V。
故電容為：C＝＝＝4.7×10﹣3 F；
b、換用180Ω的電阻，則根據(jù)Im＝，因第2次實驗的最大電流小些，故不是b；根據(jù)Qm＝CUm，因兩條曲線分別與坐標(biāo)軸所圍的面積相等，所以I﹣t圖象應(yīng)該是c。
故答案為：（1）B；（2）a 4.2×10﹣2、9.0、4.7×10﹣3；b c
【點評】考查歐姆表讀數(shù)，對于I﹣t圖象的含義，知道如何通過圖象求電量；掌握電容器的電容公式，理解其比值定義法。
42．（沙坪壩區(qū)校級模擬）某同學(xué)利用圖1所示的實驗電路測量平行板電容器的電容。

（1）用歐姆表直接連接待測電容兩端，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是　D　；
A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大
C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大D.偏轉(zhuǎn)角度先很大，逐漸減小
（2）按如圖2所示電路原理圖連接好實驗電路，將開關(guān)S接通　1　（選填“1”、“2”），對電容器進(jìn)行充電，足夠長時間后，記下電壓表讀數(shù)U0＝2.9V。
（3）再將開關(guān)S接通另一端，并同時開始計時，每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)I，將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計的表格中。根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以t為橫坐標(biāo)，I為縱坐標(biāo)，在圖2的坐標(biāo)紙上將各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點補充完整，并用平滑的曲線連接；
t/s
0
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
90
I/μA
252
190
145
105
76
46
24
12
5
2
1
0
（4）根據(jù)以上實驗結(jié)果和圖像，算出該電容器的電容約為　1.5×10﹣3　F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
【分析】（1）使用萬用表的電阻擋進(jìn)行測量時，萬用表內(nèi)的電池對電容器充電，有充電電流，充電完畢，沒有電流。
（2）當(dāng)電容器與電源相連時充電。
（3）將未描點的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點，再用平滑的曲線連接，作出圖象。
（4）由△Q＝I?△t知，電荷量Q等于I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積。計算面積時可數(shù)格數(shù)（四舍五入），然后由C＝求電容C。
【解答】解：（1）使用萬用電表測量電容時，那么首先是萬用表對電容器充電，那么此時顯示電流很大（即偏轉(zhuǎn)角度很大），當(dāng)充電完畢后又相當(dāng)斷開，故偏轉(zhuǎn)角度又很小，故ABC錯誤，D正確，故選：D
（2）連接好電路后，將開關(guān)接1，讓電源對電容器充電；
（3）先描點，再用平滑的曲線與題目所給的曲線擬合，如圖所示；
（4）數(shù)出I﹣t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的格數(shù)為34，而第一小格所表示的電荷量q＝25×10﹣6×5C＝1.25×10﹣4C，所以電容器所帶電荷總量Q＝34q＝34×1.25×10﹣4C＝4.25×10﹣3C，根據(jù)電容的定義得到C＝＝＝1.5×10﹣3F。



故答案為：（1）D；（2）1；（2）如圖所示；（4）1.5×10﹣3

【點評】本題的關(guān)鍵要明確I﹣t圖象面積的意義：I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積表示電荷量Q，學(xué)會面積的估算方法：四舍五入。
43．（長壽區(qū)校級模擬）某同學(xué)利用傳感器設(shè)計實驗探究電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U的關(guān)系，實驗電路圖如甲圖所示，實驗步驟如下：

（1）按電路圖甲接好電路，先保持電路斷開，然后將開關(guān)接　1?。ㄌ?或2）；
（2）待電路穩(wěn)定后，將開關(guān)接　2?。ㄌ?或2）；
（3）截取計算機上的部分圖像，如圖乙，分析數(shù)據(jù)；
（4）當(dāng)電壓為4V時，電容器所帶電荷量為　0.740　C；
（5）當(dāng)電壓為2V時，電容器所帶電荷量為　0.368　C；
（6）實驗結(jié)論：　在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比?。?br /> （7）將電阻R換成一個阻值更大的電阻，則實驗數(shù)據(jù)　不會　（填“會”或者“不會”）發(fā)生變化。
【分析】（1）（2）開關(guān)S接1、2時，電容器先充電再放電；
（4）（5）根據(jù)題目所給的兩種圖像，由△Q＝I?△t知，電荷量為I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積，計算時可數(shù)格數(shù)（四舍五入）再求電量；
（6）（7）規(guī)納實驗結(jié)論，分析電阻的作用，它對電荷的總量并不產(chǎn)生影響。
【解答】解：（1）由于電容器未帶電荷，所以先要充電，故開關(guān)S應(yīng)接1；
（2）當(dāng)電容器充電結(jié)束，即電容器兩端電壓與電源的電動勢相等時，再把開關(guān)S接2，使電容器放電；
（4）由△Q＝I?△t知，電荷量為I﹣t圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積。從I﹣t圖象看出，每格所表示的電量q0＝0.01×0.4C＝0.004C，當(dāng)電壓為U＝4V時，數(shù)出I﹣t圖象的所包圍的格數(shù)有185個格，所以總面積為Q4＝185×0.004C＝0.740C。
（5）而當(dāng)電壓U＝2V時，Q2＝92×0.004C＝0.368C。
（6）從以上的兩組數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)電壓加倍時，電容器的電荷量也加倍，所以在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比；
（7）電阻R換成一個阻值更大的電阻，只是影響電流的峰值，但對電荷的總量沒有影響。
故答案為：（1）1；（2）2；（4）0.740（0.730—0.750均正確）；（5）0.368（0.360—0.380均正確）；（6）在誤差允許范圍內(nèi)，電容器所帶電荷量Q與電容器兩端電壓U成正比；（7）不會
【點評】本題明確圖像的面積的意義，學(xué)會面積的估算方法，能根據(jù)實驗原理，分析數(shù)據(jù)，求出結(jié)果。
44．（德州二模）某實驗小組設(shè)計實驗來測量平行板電容器的電容，他們首先盡可能準(zhǔn)確地測量電源的電動勢。

（1）用實線代替導(dǎo)線，請在甲圖中將實驗電路補充完整；
（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片得到多組數(shù)據(jù)，根據(jù)記錄的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I描點畫出的U﹣I圖像如圖乙所示，則電動勢E＝　3.0　V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（3）斷開開關(guān)，將甲圖中的器材整理好，再將甲圖中的電源與另一定值電阻、電容器、電流傳感器、單刀雙擲開關(guān)組成如圖丙所示的電路。首先使單刀雙擲開關(guān)S接觸接線柱1，幾秒鐘后，斷開接線柱1，接通接線柱2；計算機屏幕上顯示的電流I隨時間t變化的圖像如圖丁所示。
①電容器放電前的帶電量為　1.7×10﹣3　C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
②電容器的電容為　5.7×10﹣4　F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（4）利用乙圖還可以計算電源的內(nèi)阻，計算結(jié)果和真實值相比　偏大　（選填“偏大”、“偏小”或“相等”），這個測量結(jié)果對電容器電容的測量　無　（選填“有”或“無”）影響。
【分析】（1）要準(zhǔn)確測量電源電動勢，則電流表采用內(nèi)接法（相對電源內(nèi)阻）；
（2）寫出電源的U﹣I表達(dá)式，結(jié)合圖象的縱截距求電源的電動勢；
（3）①電荷量為I﹣t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積，電容器在放電時通過A1 與R1 的電荷量相等；②由電容的定義求電容；③根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)電表內(nèi)阻進(jìn)行誤差分析。
【解答】解：（1）由于要盡量準(zhǔn)確的測量電動勢，則當(dāng)電流表采用內(nèi)接法（相對于電源內(nèi)阻）時，當(dāng)電流表示數(shù)為零時，開路電壓就等于電動勢，故采用內(nèi)接法（相對電源內(nèi)阻）時測量值等于真實值，連線如圖所示；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E﹣Ir，所以當(dāng)電流為零時，U﹣I直線的縱截距等于電動勢，故E＝b＝3.0V；
（3）①電容器總的電荷量從I﹣t圖象可以求出來，每一小格表示的電荷量q0＝0.5×10﹣3×0.2C＝1.0×10﹣4C。圖象共包圍17格，所以電容器總的電荷量Q＝17q0＝1.7×10﹣3C；
②電容C＝＝5.7×10﹣4F；
③由于電流表采用內(nèi)接法（相對電源），可以把電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，所以測量值偏大，但對電荷量的測量以及電容的計算并無影響。
故答案為：（1）如圖所示；（2）3.0；（3）①1.7×10﹣3、②5.7×10﹣4、③偏大、無

【點評】會根據(jù)電路圖連接實物圖，理解用電流表的內(nèi)接法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，會用I﹣t圖象計算電容器放電的電荷量。
45．（順慶區(qū)校級月考）如圖甲所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼均接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開。

（1）影響平行板電容器電容的因素有　ABC　。
A．兩極板的正對面積
B．兩板間距離
C．電介質(zhì)的介電常數(shù)
D．極板的材料
（2）下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法正確的是有　AC　。
A．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況
B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況
C．靜電計可以用電壓表替代
D．靜電計可以用電流表替代
（3）某位同學(xué)用如圖乙所示研究電容器電容與哪些因素有關(guān)。A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計，開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度；若保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板間距變大些，指針張開角度將　不變??；若斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板正對面積變小些，指針張開角度將　變大?。ㄒ陨暇x填“變大”、“變小”或“不變”）。
【分析】（1）由C＝分析影響平行板電容器的因素；
（2）本實驗電量不變，則用靜電計是為了觀察電壓的變化；
（3）靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，斷開電鍵，電容器所帶的電量不變，根據(jù)電容的變化判斷電勢差的變化；閉合電鍵，電容器兩端的電勢差等于電源的電動勢。
【解答】解：（1）根據(jù)C＝，可知影響平行板電容器電容的因素有：兩極板的正對面積、兩板間距離、電介質(zhì)的介電常數(shù)，故ABC正確，D錯誤，故選：ABC；
（2）靜電計由驗電器改裝而成，是測量電勢差的，即測量電壓的，可以用電壓表代替，這樣看，AC正確，BD錯誤，故選：AC
（3）用圖乙所示的電路進(jìn)行實驗：若保持開關(guān)S閉合，則兩板間電壓U一定，則指針張開角度將不變；
若斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板正對面積變小些，根據(jù)C＝可知C變小，根據(jù)Q＝CU可知，U變大，則指針張開角度將變大。
故答案為：（1）ABC；（2）AC；（3）不變、變大
【點評】本題考查電容器的電容C的決定因素，要掌握電容的決定式，明確靜電計測量的是電壓的變化；本題還考查電容器的動態(tài)分析，關(guān)鍵抓住斷開電鍵，電容器所帶的電量不變，電鍵閉合，電容器兩端的電勢差不變。
46．（海安市期末）利用DIS電流傳感器可以測電容器的電容。讓充電后的電容器通過大電阻R放電，電流傳感器A與計算機連接，記錄放電電流I隨時間t變化的圖象，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積，數(shù)值上等于電容器的帶電量Q（可用DIS系統(tǒng)軟件計算），Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。

（1）圖甲、圖乙為放電法測量電容的兩種電路原理圖，先使開關(guān)S與1端相連，充電結(jié)束后，讀出電壓表的示數(shù).然后把開關(guān)扳向2端，記錄圖象，測量出電容器的帶電量Q。在甲、乙兩圖中，實驗系統(tǒng)誤差較大的是　乙?。ㄟx填“甲或“乙”），原因是　電壓表分流　對實驗的影響，使電容測量值　偏小?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（2）DIS系統(tǒng)軟件記錄的放電電流隨時間度變化的圖象可能是圖丙中的　C　。
（3）某同學(xué)選擇了正確的實驗電路圖，經(jīng)過實驗操作獲得了多組數(shù)據(jù)，如表所示：

1
2
3
4
5
6
U/V
10.8
13.7
16.8
20.0
23.8
27.0
Q/×10﹣4C
0.92
1.20
1.22
1.70
2.08
2.41
請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖丁中作出Q﹣U圖象，由圖象可得該電容器的電容是　8.9　μF（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（4）該同學(xué)是通過滑動變阻器來改變電容器的充電電壓的，請結(jié)合上述電路原理圖，在圖戊的方框內(nèi)作出能改變電容器充電電壓的電路原理圖。
（5）該同學(xué)在完成電容的測量實驗后，把一多用表的選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋，正確調(diào)零后把紅黑表筆同時與電容器的兩極接觸，請你描述接觸后多用表指針的偏轉(zhuǎn)情況。
【分析】（1）根據(jù)電源的極性結(jié)合電容器充、放電情況進(jìn)行分析；
（2）通過橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)，求出一個格子對應(yīng)的電量，再結(jié)合圖象所包含的面積，算出多少個格子，根據(jù)電流強度的定義式求解電荷量，根據(jù)電容的計算公式即可求解電容；
（3）電容器儲存的電荷量與電阻R無關(guān)，由Q＝CU決定，根據(jù)電流強度的定義式進(jìn)行分析。
（5）根據(jù)歐姆表的工作原理，說明當(dāng)用歐姆表去測電容器的電阻時指針的偏轉(zhuǎn)是怎樣的。
【解答】解：（1）通過兩個電路的比較，不同之處在于電壓表的接法，圖乙中的電壓表無論充放電均接在電容器兩端，但當(dāng)電容器放電時，由于電壓表的分流而使電流傳感器A未記錄該分流大小，所以產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差。這樣電容器的一些電量通過了電壓表，導(dǎo)致電量的測量值偏小，由C＝可知，電容測量值偏小。
（2）放電電流剛開始時很大，隨著電荷量的減小而減小得越來越慢，C圖象符合要求。
（3）先在圖丁中把表格中的點描出來，再把這些點畫成一條直線，偏離直線太遠(yuǎn)的點舍去，結(jié)果如圖所示，那么圖象的斜率就是電容C＝＝＝8.9μF；
（4）按要求對圖甲對進(jìn)行改進(jìn)后，又能調(diào)壓，又能測電容的電路圖如圖所示；
（5）多用表的選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋，正確調(diào)零后把紅黑表筆同時與電容器的兩極接觸，由于歐姆表有內(nèi)接電源，所以內(nèi)接電源先對電容器充電，充滿之后，電路又相對于斷開，所以多用電表的指針先快速偏轉(zhuǎn)大角度，后逐漸回到原來位置。
故答案為：（1）乙、電壓表分流、偏?。唬?）C；（3）8.9（8.6～9.0均正確）；（4）如圖所示；（5）多用表指針先快速偏轉(zhuǎn)大角度，后逐漸回到原位置


【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握電容的定義式，以及知道I﹣t圖線與時間軸圍成的面積表示通過的電荷量。知道充電和放電的原理及過程，了解電容物理量的物理意義和定義及大小的公式。
47．（江蘇一模）某同學(xué)利用如圖甲所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，電流傳感器與計算機相連，可以顯示出電流I隨時間t變化的圖像。

（1）為使電源向電容器充電，應(yīng)將開關(guān)S與　1?。ㄌ睢?”或“2”）端相連。
（2）在充電過程中，測繪的充電電流I隨時間t的圖像可能是圖乙中的　A　。
（3）圖丙為傳感器中電容器放電時的電流I隨時間t的圖像，圖中每一小方格面積相同。根據(jù)圖像估算電容器在t0～2t0時間內(nèi)，釋放電荷量的表達(dá)式為　2I0t0　（用Io、t0表示）。
（4）圖丁中實線是實驗得到的放電時的I﹣t圖像，如果不改變電路的其他參數(shù)，只減小阻箱R的阻值，則得到的I﹣t圖線是圖丁中的?、凇。ㄟx填“①”、“②”或“③”），理由是　放電的總電荷量不變　。
【分析】（1）（2）根據(jù)電路圖可知，單刀雙擲開關(guān)連接1是充電，連接2是放電。根據(jù)電容器的電壓增大充電電流會減小確定I﹣t圖象的形狀；
（3）通過橫軸與縱軸的數(shù)據(jù)，求出一個格子對應(yīng)的電量，再結(jié)合圖象所包含的面積，算出多少個格子，從而即可求解；
（4）若只減小了電阻，則剛開始時刻的放電電流將變大，但由于總的電荷量不變，從圖象所圍的面積不變來判斷是哪條圖線。
【解答】解：（1）充電時必須將電容器接電源，故將單刀雙擲開關(guān)連接1；
（2）電容器充電時，隨著電荷的增加，由于電容電壓升高，所以電流逐漸減小且電流減小得越來越慢，充滿電荷之后，電流為零。故選：A
（3）從圖丙中可以看出放電在t0～2t0完成，i﹣t圖象與坐標(biāo)軸共圍有8小格，所以電容器總的放電電量為：Q＝8×＝2I0t0；
（4）若只減小電阻的值，則開始時刻的電流都將增大一點，I﹣t圖象的縱截距稍大，但由于總的電荷量一定，則圖象與坐標(biāo)圍成的面積相同，故曲線②符合要求。
故答案為：（1）1；（2）A；（3）2I0t0；（4）②、放電的總電荷量不變
【點評】本題考查電容的性質(zhì)以及圖象的含義，知道如何通過圖象求電量，掌握電容器的電容公式，理解放電電流隨時間的變化特點。
48．（平頂山期末）如圖1所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器左極板都接地?，F(xiàn)保持電容器所帶的電荷量不變，在兩極板間插入板C。請完成下列填空。

（1）在插入板C之前，用游標(biāo)卡尺測量其厚度，如圖2所示，則C的厚度為　1.040　cm。
（2）若C為金屬板，則電容器的電容　變大　（填“變大”“不變”或“變小”）；若C為塑料板，則靜電計指針的偏角　變小?。ㄌ睢白兇蟆薄安蛔儭被颉白冃　保?。
【分析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
（2）電容器充電后斷開電源，極板上的電量不變；根據(jù)電容器的定義式可分析電容的變化，再根據(jù)決定式分析電壓的變化，從而分析靜電計指針夾角的變化。
【解答】解：（1）游標(biāo)卡尺的精確度為0.02mm，其主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.02×20mm＝0.40mm，所以最終讀數(shù)為d＝10.40mm＝1.040cm．
（2）電容器與電源斷開，故電量不變；若C為金屬板，在兩極板間插入金屬板時，相當(dāng)于兩板間的距離減小，
根據(jù)C＝ 可知，電容C增大；
若C為塑料板，即增大電介質(zhì)，
由電容的決定式C＝ 分析得知，電容增大，
因電量Q不變，則由C＝分析得到板間電勢差U減小，靜電計指針張角變小。
故答案為：（1）1.040；
（2）變大；變小。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動態(tài)分析時，關(guān)鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進(jìn)行分析，注意游標(biāo)卡尺讀數(shù)沒有估計值。
49．（姜堰區(qū)校級月考）利用DIS電流傳感器可以測量電容器的電容．讓充電后的電容器通過大電阻R放電，電流傳感器A與計算機連接，記錄放電電流I隨時間t變化的圖象如圖甲所示，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積，數(shù)值上等于電容器的帶電量Q（可用DIS系統(tǒng)軟件計算），Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。

（1）圖乙、圖丙為放電法測量電容的兩種電路原理圖，先使開關(guān)S與1端相連，充電結(jié)束后，讀出電壓表的示數(shù)．然后把開關(guān)擲向2端，記錄I﹣t圖象，測量出電容器的帶電量Q。在乙、丙兩圖中，實驗誤差較大的是　丙　對實驗的影響，使電容測量值　偏小?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（2）某同學(xué)選擇了正確的實驗電路圖，經(jīng)過實驗操作獲得了多組數(shù)據(jù)，如表所示：

1
2
3
4
5
6
U/V
10.8
13.7
16.8
20.0
23.8
27.0
Q/×10﹣4C
0.92
1.20
1.22
1.70
2.08
2.41
請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在丁圖中作出Q﹣U圖象，由圖象可得該電容器的電容C＝　8.8　μF（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（3）該同學(xué)是通過滑動變阻器來改變電容器的充電電壓的，請結(jié)合上述電路原理圖加入滑動變阻器，滑動變阻器應(yīng)　分壓?。ㄟx填“限流”、“分壓”）接入回路。
【分析】分析電路圖，丙圖電壓表分流，所以有誤差，影響最終結(jié)果。Q﹣U圖像斜率即為電容C，畫出圖像就可以求電容。
【解答】解：（1）將開關(guān)擲向2端時，由于丙圖中電壓表與電阻和電流傳感器并聯(lián)，則電壓表中也有電流通過，故誤差較大的是丙圖，導(dǎo)致電流傳感器的電流值偏小，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積偏小，使電容測量值偏小；
（2）在丁圖中描點，并將個點連線，偏離較多的點舍棄，作出圖象如圖所示，
圖像中圖線的斜率即為電容器的電容，則C＝8.8μF。
（3）因本實驗要作出Q﹣U圖像，使電壓從零開始變化，使電壓變化范圍更大，滑動變阻器應(yīng)分壓接入回路。
故答案為：（1）丙圖，偏?。?）Q﹣U圖象如圖所示，8.8（3）分壓


【點評】本題考查電容的計算問題，注意利用圖像找斜率的方法求電容更準(zhǔn)確。
50．（秦安縣校級期末）在如圖所示的實驗裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接，極板B接地。若極板B稍向上移動一點，則將觀察到靜電計指針偏角　變大　（選填“變大”或“變小”），此實驗說明平行板電容器的電容隨極板間正對面積的減小而　減小?。ㄟx填“增大”或“減小”）。

【分析】平行板電容器與靜電計相接，電容器的電量不變，先由電容的決定式C＝分析電容的變化，根據(jù)電容的定義式C＝，分析電壓U的變化．即可判斷靜電計指針偏角的變化．
【解答】解：若極板B稍向上移動一點，極板正對面積減小，由電容的決定式C＝分析知電容減小，電容器的電量Q不變，根據(jù)電容的定義式C＝，極板間的電壓U增大．則靜電計指針偏角增大，
此實驗說明平行板電容器的電容隨極板間正對面積的減小而減小．
故答案為：變大；減小。
【點評】對于電容器動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量．當(dāng)電容器保持與電源相連時，電壓不變．當(dāng)電容器充電后，與電源斷開后，往往電量不變．根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析．

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