2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(七)_第1頁(yè)
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第1頁(yè)(共1頁(yè))2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(七)一.選擇題(共12小題)1.(2024秋?長(zhǎng)沙月考)如圖,平行板電容器的a、b兩極板間有一電荷,在M點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。C表示平行板電容器的電容大小,U表示兩極板間的電壓大小,Ep表示電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持極板a不動(dòng),將極板b稍向下平移,則下列說(shuō)法中正確的是()A.C增大 B.U減小 C.電荷仍保持靜止 D.Ep減小2.(2024秋?榮昌區(qū)校級(jí)月考)當(dāng)云層中包含有大量的電荷時(shí),云層和大地之間可視為一個(gè)巨大的平行板電容器。如圖所示,云層帶正電,取地面的電勢(shì)為0,在云層和地面間的P點(diǎn)處懸浮有一帶電微粒。下列說(shuō)法正確的是()A.微粒帶正電 B.若云層高度下降,P點(diǎn)的電勢(shì)降低 C.若云層高度下降,微粒將向上運(yùn)動(dòng) D.若云層高度下降,微粒的電勢(shì)能不變3.(2024秋?深圳校級(jí)月考)某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R,電源內(nèi)阻不計(jì),先將開(kāi)關(guān)S合向1,待電路穩(wěn)定后再合向2,用電流傳感器得到電容器放電電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,測(cè)得圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為S0,則電容器的電容為()A.S0ImR B.ImRS04.(2024秋?璧山區(qū)校級(jí)月考)如圖,平行板電容器與直流電源連接,電源負(fù)極接地。初始電容器不帶電,閉合開(kāi)關(guān),電路穩(wěn)定后,一個(gè)帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.帶電油滴帶正電 B.電路穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),下極板上移一小段(但未到P點(diǎn)),帶電油滴保持靜止 C.保持開(kāi)關(guān)閉合,上極板上移一小段,P點(diǎn)電勢(shì)升高 D.保持開(kāi)關(guān)閉合,上極板下移一小段(但未到P點(diǎn)),帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)5.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款河水水位監(jiān)測(cè)器,如圖,平行板電容器、電流表和電源組成一電路,絕緣細(xì)桿一端連接漂浮在水面上的浮子a,另一端與電容器極板P連接(極板Q固定),a上下移動(dòng)就帶動(dòng)P上下移動(dòng)(初始時(shí),極板P的高度低于極板Q),監(jiān)測(cè)人員通過(guò)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況就可以遠(yuǎn)距離得知河水水位的變化。已知電流從左側(cè)進(jìn)入電流表,其指針左偏;電流從右側(cè)進(jìn)入電流表,其指針右偏。若監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏,可以得出()A.河水水位在上升 B.Q極板的電荷量在減少 C.平行板電容器的電容在減小 D.P、Q間的電場(chǎng)強(qiáng)度在變大6.(2024秋?太原月考)一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地。兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn),如圖所示,以C表示電容器的電容,E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,φ表示P點(diǎn)的電勢(shì),Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若正極板保持不動(dòng),將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離l0的過(guò)程中,各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是圖中的()A. B. C. D.7.(2023秋?寧河區(qū)期末)如圖所示,兩塊正對(duì)平行金屬板A、B與電池相連,B接地,在距兩板等距離的P點(diǎn)懸浮一個(gè)帶電油滴。如果A板向上平移一小段距離,則()A.帶電油滴帶正電 B.帶電油滴將向上加速運(yùn)動(dòng) C.油滴的電勢(shì)能將變大 D.會(huì)有從b經(jīng)電流表流向a的充電電流產(chǎn)生8.(2024?浙江學(xué)業(yè)考試)萊頓瓶(Leydenjar)是一種儲(chǔ)存靜電的裝置,為原始形式的電容器。萊頓瓶結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,玻璃瓶子外面貼有一層金屬箔,內(nèi)部裝食鹽水,瓶口插一金屬探針做電極,探針與內(nèi)部的食鹽水相連。如圖所示,有一只內(nèi)部裝有食鹽水的萊頓瓶,現(xiàn)要提高這只萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng),以下操作正確的是()A.往玻璃瓶中再加入一些食鹽水 B.從玻璃瓶中再取出一些食鹽水 C.把金屬探針向上拔出一些 D.把金屬探針向下插入一些9.(2023秋?惠州期末)電容式話筒是利用電容大小的變化,將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),如圖所示為電容式話筒的簡(jiǎn)化示意圖。在聲壓作用下,振動(dòng)電極上的薄膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí)()A.電容器的電容減小 B.電容器的電荷量減小 C.有從左到右的電流通過(guò)電阻R D.電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度減小10.(2023秋?新城區(qū)期末)電容位移傳感器具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),某電容位移傳感器的工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置,電容器接在恒壓直流電源上,其中A是固定極板,B是可動(dòng)極板,B與被測(cè)物體連接在一起,G為靈敏電流計(jì),當(dāng)被測(cè)物體水平向左移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.電容器的電容變大 B.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小 C.電容器所帶的電荷量保持不變 D.靈敏電流計(jì)中有從a到b方向的放電電流11.(2024秋?東城區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器極板與水平面成θ角放置,充電后與電源斷開(kāi)。有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,從極板左側(cè)沿水平方向飛入電場(chǎng)并沿直線飛出,下列推斷正確的是()A.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.僅使小球的電荷量加倍,小球依然做直線運(yùn)動(dòng) C.僅使板間距加倍,小球依然做直線運(yùn)動(dòng) D.僅使電容器轉(zhuǎn)至水平,小球依然做直線運(yùn)動(dòng)12.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,下極板接地。一帶負(fù)電的油滴位于容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將上極板豎直向上緩慢地移動(dòng)一小段距離,則()A.帶電油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng) B.帶電油滴的機(jī)械能將增加 C.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低 D.通過(guò)靈敏電流計(jì)有從b往a的電流二.填空題(共4小題)13.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)(1)“探究電容器充放電”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示,電容器充電完華后,電容器放電時(shí),通過(guò)電流計(jì)的電流方向是(選填“向左”或“向右”)。(2)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電,電容器的電容C1>C2,充電時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示,其中對(duì)應(yīng)電容為C2的電容器充電過(guò)程I﹣t圖像的是(選填①或②)。14.(2023秋?福州期末)如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí),把物體放到電子秤面板上,壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將(填“增大”、“減小”或“不變”)膜片下移過(guò)程中,電流表有(填“a到b”或“b到a”)的電流,電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度將。(填“增大”、“減小”或“不變”)15.(2024秋?南崗區(qū)校級(jí)期中)如圖甲所示,用傳感器觀察電容器的放電過(guò)程。(1)開(kāi)關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電;然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R(填“充電”或“放電”),傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出(“電壓”或“電流”)隨時(shí)間變化的圖像;(2)某同學(xué)得到的上述圖像如圖乙所示,由曲線與坐標(biāo)軸所圍面積可估算電容器在全部放電過(guò)程中釋放的(填“電荷量”或“電壓”)。16.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,萊頓瓶主要部分是一個(gè)玻璃瓶,瓶子內(nèi)、外表面分別貼有金屬箔,瓶?jī)?nèi)的金屬箔通過(guò)金屬鏈和金屬棒連接,金屬棒的上端是一個(gè)金屬球。通過(guò)靜電起電機(jī)連接萊頓瓶的內(nèi)外兩側(cè)可以給萊頓瓶充電,則金屬箔的厚度越厚,萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)(選填“越強(qiáng)”、“越弱”或者“不變化”)。充電電壓一定時(shí),玻璃瓶瓶壁越薄,萊頓瓶能容納的電荷量(選填“越多”、“越少”或者“不變化”)。三.解答題(共4小題)17.(2024秋?臨潼區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為50V的恒定電源上,兩板間距為4cm,電容器帶電荷量為6×10﹣6C,A極板接地。求(1)平行板電容器的電容;(2)平行板兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度;(3)距B板為3cm的C點(diǎn)的電勢(shì)。18.(2023秋?福清市期末)據(jù)報(bào)道,我國(guó)每年心源性猝死案例高達(dá)55萬(wàn),而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過(guò)AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)給予及時(shí)治療。某型號(hào)AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF,充電至最大電壓8kV,并可以在4ms時(shí)間內(nèi)完成放電。求:(1)電容器充電至最大電壓的帶電量;(2)放電時(shí)的平均電流;(3)放電完成后,電容器電容多大。19.(2024秋?東城區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,兩平行正對(duì)金屬板之間的距離d=10cm,上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,電荷量Q均為3.0×10﹣6C時(shí),兩極板之間的電勢(shì)差U=10V。(1)求兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C;(2)求兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;(3)兩板間有相距l(xiāng)=12cm的兩點(diǎn)A和B,A、B連線與極板夾角θ=30°,將電荷量q=﹣1×10﹣9C的某點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),求電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的功W。20.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期中)雷電是大氣中的放電現(xiàn)象,多形成在積雨云中。通常下部的雷云因摩擦而帶負(fù)電,上部的雷云帶正電。當(dāng)某處積聚的電荷密度很大,周?chē)a(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),就可擊穿空氣分子,形成雷電,釋放巨大能量。(1)由于靜電感應(yīng),會(huì)使雷云下方附近的地面積聚(選填:A.正;B.負(fù))電荷。(2)為避免雷電造成損害,高大的建筑物會(huì)裝有避雷針。如圖,雷雨天,在避雷針附近產(chǎn)生電場(chǎng),其等勢(shì)面的分布如虛線所示。①A、B、C三點(diǎn)中,場(chǎng)強(qiáng)最大的位置是(選填:A.A點(diǎn);B.B點(diǎn);C.C點(diǎn));②一帶電量為﹣2.0×10﹣7C的電荷q,由B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),則其電勢(shì)能的變化量ΔEp=J。③沿水平方向在某區(qū)域建立坐標(biāo)軸Ox,軸上各點(diǎn)電勢(shì)分布如圖所示,b為圖線最高點(diǎn),則。A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)垂直O(jiān)x軸向上C.a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同D.沿水平方向b點(diǎn)距離避雷針比c點(diǎn)更遠(yuǎn)(3)1752年6月的一天,富蘭克林在空曠地帶高舉裝有金屬桿的風(fēng)箏,剛好一道閃電從風(fēng)箏上掠過(guò),他將風(fēng)箏線上的電引入萊頓瓶中,回家進(jìn)行了各種電學(xué)實(shí)驗(yàn),證明雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有相同的性質(zhì)。已知萊頓瓶的電容C=1000pF,測(cè)出其兩端的電壓U=120V,則富蘭克林收集到雷電的電量Q=C。(1pF=10﹣12F)

2024-2025學(xué)年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(七)參考答案與試題解析題號(hào)1234567891011答案DDABACCACAC題號(hào)12答案C一.選擇題(共12小題)1.(2024秋?長(zhǎng)沙月考)如圖,平行板電容器的a、b兩極板間有一電荷,在M點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。C表示平行板電容器的電容大小,U表示兩極板間的電壓大小,Ep表示電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持極板a不動(dòng),將極板b稍向下平移,則下列說(shuō)法中正確的是()A.C增大 B.U減小 C.電荷仍保持靜止 D.Ep減小【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(Q不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】D【分析】將極板b稍向下平移,平行板電容器兩極板之間的距離d增大,根據(jù)平行板電容器的電容公式C=?rS4πkd分析電容的變化,電容器始終與電源相連,電壓U不變,根據(jù)【解答】解:A、若保持極板a不動(dòng),將極板b稍向下平移,則平行板電容器兩極板之間的距離d增大,根據(jù)平行板電容器的電容公式C=?rS4πkdB、電容器始終與電源相連,電壓U保持不變,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)E=Ud分析可知,d增大,板間場(chǎng)強(qiáng)E減小,電荷受到的電場(chǎng)力減小,則電荷將向下運(yùn)動(dòng),故D、a板與M點(diǎn)間的電勢(shì)差UaM=EdaM,由于E減小,daM不變,則UaM減小,因a板的電勢(shì)不變,且M點(diǎn)的電勢(shì)低于a板的電勢(shì),則M點(diǎn)的電勢(shì)升高。分析得知在M處的電荷帶負(fù)電,則電荷的電勢(shì)能Ep減小,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題是電容器動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,要抓住不變量:電容器的電壓,根據(jù)電容的決定式C=?rS42.(2024秋?榮昌區(qū)校級(jí)月考)當(dāng)云層中包含有大量的電荷時(shí),云層和大地之間可視為一個(gè)巨大的平行板電容器。如圖所示,云層帶正電,取地面的電勢(shì)為0,在云層和地面間的P點(diǎn)處懸浮有一帶電微粒。下列說(shuō)法正確的是()A.微粒帶正電 B.若云層高度下降,P點(diǎn)的電勢(shì)降低 C.若云層高度下降,微粒將向上運(yùn)動(dòng) D.若云層高度下降,微粒的電勢(shì)能不變【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(Q不變)——板間距離變化;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】D【分析】分析微粒的受力情況,根據(jù)電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向的關(guān)系判斷其電性。根據(jù)C=?rS4πkd、C=Q【解答】解:A、云層與地面間形成的電場(chǎng)方向向下。微粒懸浮在空中,受到向上的電場(chǎng)力,則微粒帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;BCD、云層和地面之間可視為一個(gè)巨大的平行板電容器,由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud推導(dǎo)得E=4πkQεrS,E與d無(wú)關(guān),則若云層高度下降,而Q保持不變時(shí),則電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,由故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題實(shí)質(zhì)上是電容器動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,關(guān)鍵要掌握電容的決定式、定義式和場(chǎng)強(qiáng)公式E=Ud,熟練推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式3.(2024秋?深圳校級(jí)月考)某同學(xué)用如圖甲所示的電路研究電容器的充電放電。電路圖中定值電阻的阻值為R,電源內(nèi)阻不計(jì),先將開(kāi)關(guān)S合向1,待電路穩(wěn)定后再合向2,用電流傳感器得到電容器放電電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,測(cè)得圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為S0,則電容器的電容為()A.S0ImR B.ImRS0【考點(diǎn)】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象.【專題】定量思想;推理法;電容器專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)電流定義式結(jié)合電量公式,圖像的面積的物理意義導(dǎo)出電容的表達(dá)式?!窘獯稹拷猓涸O(shè)電容器充電結(jié)束時(shí)的電壓為U,開(kāi)關(guān)接2時(shí)電容器開(kāi)始放電,根據(jù)歐姆定律有Im由i﹣t圖像的面積表示放電的電量,圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為S0,有S0=CU結(jié)合電容定義式聯(lián)立解得C=S0U=故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】考查電容的充放電以及圖像的問(wèn)題,關(guān)鍵是掌握各圖像的認(rèn)識(shí)和理解,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。4.(2024秋?璧山區(qū)校級(jí)月考)如圖,平行板電容器與直流電源連接,電源負(fù)極接地。初始電容器不帶電,閉合開(kāi)關(guān),電路穩(wěn)定后,一個(gè)帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.帶電油滴帶正電 B.電路穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),下極板上移一小段(但未到P點(diǎn)),帶電油滴保持靜止 C.保持開(kāi)關(guān)閉合,上極板上移一小段,P點(diǎn)電勢(shì)升高 D.保持開(kāi)關(guān)閉合,上極板下移一小段(但未到P點(diǎn)),帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(Q不變)——板間距離變化;電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】B【分析】帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)平衡條件分析油滴受到的電場(chǎng)力方向,與電場(chǎng)方向比較確定油滴的電性;電路穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電容器所帶電荷量不變,根據(jù)C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud分析電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,再分析帶電油滴的運(yùn)動(dòng)情況;保持開(kāi)關(guān)閉合,上極板上移,由E【解答】解:A、電容器上極板與電源正極連接,上極板帶正電,板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下。油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),所受電場(chǎng)力方向向上,與電場(chǎng)方向相反,則油滴帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B、電路穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電容器極板所帶電荷量不變,根據(jù)C=?rS4πkd、C=QU可知,當(dāng)下極板上移一小段(但未到P點(diǎn)),板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,油滴受到的電場(chǎng)力不變,則帶電油滴保持靜止,故B正確;C、保持開(kāi)關(guān)閉合,電容器的電壓不變,上極板上移一小段,極板間距增大,由E=Ud分析可知,電場(chǎng)強(qiáng)度減小。令P到下極板間距為d0,則φP=Ed0,可知,P點(diǎn)電勢(shì)降低,故D、保持開(kāi)關(guān)閉合,電容器的電壓不變,上極板下移一小段,極板間距減小,由E=Ud分析可知,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,油滴受到的電場(chǎng)力增大,則帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng),故故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題。解答此類問(wèn)題關(guān)鍵是要抓住不變量:若電容器充電后與電源斷開(kāi),帶電量保持不變;若電容器始終與電源相連,電容器的電勢(shì)差保持不變,結(jié)合電容器的決定式、電容的定義式以及電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式進(jìn)行分析解答。5.(2024秋?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款河水水位監(jiān)測(cè)器,如圖,平行板電容器、電流表和電源組成一電路,絕緣細(xì)桿一端連接漂浮在水面上的浮子a,另一端與電容器極板P連接(極板Q固定),a上下移動(dòng)就帶動(dòng)P上下移動(dòng)(初始時(shí),極板P的高度低于極板Q),監(jiān)測(cè)人員通過(guò)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況就可以遠(yuǎn)距離得知河水水位的變化。已知電流從左側(cè)進(jìn)入電流表,其指針左偏;電流從右側(cè)進(jìn)入電流表,其指針右偏。若監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)電流表指針右偏,可以得出()A.河水水位在上升 B.Q極板的電荷量在減少 C.平行板電容器的電容在減小 D.P、Q間的電場(chǎng)強(qiáng)度在變大【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向,判斷電路中電流方向,從而判斷電容器是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài),確定Q極板的電荷量的變化,結(jié)合電容器的電壓不變,根據(jù)電容的定義式C=QU分析電容的變化,根據(jù)電容的決定式C=?rS4πkd分析水位的變化。根據(jù)公式【解答】解:ABC、電流表指針右偏,說(shuō)明電流從右側(cè)進(jìn)入電流表,又由于Q板與電源正極連接,Q板帶正電,說(shuō)明電容器正在充電,兩極板的帶電量在增加,則Q極板的電荷量在增加,而電容器的電壓不變,根據(jù)電容的定義式C=QU分析可知,電容在增大,根據(jù)電容的決定式C=?rSD、根據(jù)E=Ud,U不變,d不變,則P、Q間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,分析要抓住電容器與電源始終相連,電壓不變,根據(jù)C=?rS4πkd、C6.(2024秋?太原月考)一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地。兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn),如圖所示,以C表示電容器的電容,E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,φ表示P點(diǎn)的電勢(shì),Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若正極板保持不動(dòng),將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離l0的過(guò)程中,各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是圖中的()A. B. C. D.【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析——電容器與靜電計(jì)相連;平行板電容器電容的決定式及影響因素;電容器的動(dòng)態(tài)分析(Q不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;圖析法;電容器專題;推理論證能力.【答案】C【分析】電容器所帶電荷量不變,由平行板電容器的決定式C=?rS4πkd分析電容的變化;由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud相結(jié)合推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度【解答】解:A、當(dāng)負(fù)極板右移距離x時(shí),板間距離減小,由C=?rS4πk(dB、由C=?rS4πkd、C=QU、E=Ud推導(dǎo)得C、因負(fù)極板接地,設(shè)P點(diǎn)原來(lái)距負(fù)極板為l,則P點(diǎn)的電勢(shì)φ=E(l﹣x),故C正確;D、電勢(shì)能EP=φq=Eq(l﹣x),則EP﹣x圖像為一條向下傾斜的直線,故D錯(cuò)誤;故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的圖像問(wèn)題,要能根據(jù)電容的定義式C=QU、電容的決定式C=?r7.(2023秋?寧河區(qū)期末)如圖所示,兩塊正對(duì)平行金屬板A、B與電池相連,B接地,在距兩板等距離的P點(diǎn)懸浮一個(gè)帶電油滴。如果A板向上平移一小段距離,則()A.帶電油滴帶正電 B.帶電油滴將向上加速運(yùn)動(dòng) C.油滴的電勢(shì)能將變大 D.會(huì)有從b經(jīng)電流表流向a的充電電流產(chǎn)生【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】比較思想;控制變量法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】C【分析】帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)平衡條件分析油滴受到的電場(chǎng)力方向,與電場(chǎng)方向比較,即可判斷油滴的電性;將A板向上平移一小段距離,抓住電容器的電壓不變,由E=Ud判斷電場(chǎng)強(qiáng)度E【解答】解:A、由圖可知,A極板帶正電,B極板帶負(fù)電,故平行金屬板A、B間的電場(chǎng)方向向下。油滴懸浮在兩板間,受到的重力與電場(chǎng)力平衡,則電場(chǎng)力向上,與電場(chǎng)方向相反,所以油滴帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B、如果A板向上平移一小段距離,兩板間距d增大,而電壓U不變,由E=Ud可知,兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小,油滴受到的電場(chǎng)力減小,則油滴將向下加速運(yùn)動(dòng),故C、油滴向下加速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力向上,則電場(chǎng)力對(duì)油滴做負(fù)功,油滴的電勢(shì)能將變大,故C正確;D、A板向上平移一小段距離,兩板間距d增大,由電容的決定式C=εrS4πkd可知,電容C減小,又根據(jù)C=QU可知,U故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題是電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,關(guān)鍵要抓住電容器的電壓不變,根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd8.(2024?浙江學(xué)業(yè)考試)萊頓瓶(Leydenjar)是一種儲(chǔ)存靜電的裝置,為原始形式的電容器。萊頓瓶結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,玻璃瓶子外面貼有一層金屬箔,內(nèi)部裝食鹽水,瓶口插一金屬探針做電極,探針與內(nèi)部的食鹽水相連。如圖所示,有一只內(nèi)部裝有食鹽水的萊頓瓶,現(xiàn)要提高這只萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng),以下操作正確的是()A.往玻璃瓶中再加入一些食鹽水 B.從玻璃瓶中再取出一些食鹽水 C.把金屬探針向上拔出一些 D.把金屬探針向下插入一些【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】信息給予題;定性思想;推理法;電容器專題;理解能力.【答案】A【分析】要提升其儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng),即要增大電容C,根據(jù)電容決定式C=【解答】解:要提升其儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng),即要增大電容的容量C;玻璃瓶子外面貼的一層金屬箔和瓶?jī)?nèi)裝的食鹽水分別相當(dāng)于電容器的兩個(gè)極。AB.往玻璃瓶中再加入一些食鹽水,相對(duì)于增大了正對(duì)面積S,根據(jù)電容決定式C=?rS4πkd可知,電容器的電容增大,提高這只萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng);往玻璃瓶中取出一些食鹽水,相對(duì)于減小了正對(duì)面積S,根據(jù)電容決定式CD.把金屬探針向上拔出一些,或者把金屬探針向下插入一些,都不影響電容器的正對(duì)面積S、板間距d和電介質(zhì)?r,根據(jù)電容的決定式C=?r故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】此題考查了電容器的電容的相關(guān)知識(shí),解題的關(guān)鍵是萊頓瓶的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)以及電容器的決定式的理解。9.(2023秋?惠州期末)電容式話筒是利用電容大小的變化,將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),如圖所示為電容式話筒的簡(jiǎn)化示意圖。在聲壓作用下,振動(dòng)電極上的薄膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí)()A.電容器的電容減小 B.電容器的電荷量減小 C.有從左到右的電流通過(guò)電阻R D.電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度減小【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd分析電容的變化情況,結(jié)合電壓不變,由C=【解答】解:A、當(dāng)振動(dòng)膜片向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器的極板間距變小,根據(jù)電容的決定式C=εrB、由于電容器兩端電壓等于電源電壓不變,根據(jù)C=QU可知,當(dāng)電容變大時(shí),電容器所帶電荷量C、根據(jù)前面分析可知,電容器所帶電荷量增加,即電容器充電,電容器左邊極板帶正電,則此時(shí)充電電流通過(guò)電阻時(shí)方向自左向右,故C正確;D、電容器的電壓不變,當(dāng)極板間距變小時(shí),由E=Ud故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析,要掌握電容的定義式、決定式以及場(chǎng)強(qiáng)公式E=10.(2023秋?新城區(qū)期末)電容位移傳感器具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),某電容位移傳感器的工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置,電容器接在恒壓直流電源上,其中A是固定極板,B是可動(dòng)極板,B與被測(cè)物體連接在一起,G為靈敏電流計(jì),當(dāng)被測(cè)物體水平向左移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.電容器的電容變大 B.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小 C.電容器所帶的電荷量保持不變 D.靈敏電流計(jì)中有從a到b方向的放電電流【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd【解答】解:當(dāng)被測(cè)物體水平向左移動(dòng)時(shí),極板間的距離減小,根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd分析可知,電容變大,由E=Ud分析可知,極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大。根據(jù)電容的定義式C=故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,要注意由于電容器與電源保持相連,因此電容器兩端的電壓不變。根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd11.(2024秋?東城區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器極板與水平面成θ角放置,充電后與電源斷開(kāi)。有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,從極板左側(cè)沿水平方向飛入電場(chǎng)并沿直線飛出,下列推斷正確的是()A.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.僅使小球的電荷量加倍,小球依然做直線運(yùn)動(dòng) C.僅使板間距加倍,小球依然做直線運(yùn)動(dòng) D.僅使電容器轉(zhuǎn)至水平,小球依然做直線運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】平行板電容器電容的決定式及影響因素;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】比較思想;控制變量法;電容器專題;推理論證能力.【答案】C【分析】分析小球的受力情況,從而判斷其運(yùn)動(dòng)情況。根據(jù)電容的定義式和決定式以及電場(chǎng)強(qiáng)度與電壓的關(guān)系推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式,以此分析當(dāng)電荷量加倍以及板間距加倍時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小變化情況,從而分析小球的運(yùn)動(dòng)情況。【解答】解:A、小球受力如圖所示。因?yàn)殡妶?chǎng)力F和重力G不在一條直線上,所以小球的合力不為零,不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),而是做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。B、使小球的電荷量加倍,由F=qE知,小球受到的電場(chǎng)力變成原來(lái)的2倍,電場(chǎng)力和重力的合力不再和速度共線,小球不再做直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤。C、電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)為E=Ud=QD、使電容器轉(zhuǎn)至水平,電場(chǎng)力豎直向上,則電場(chǎng)力和重力的合力豎直向上,與速度方向垂直,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】解決該題的關(guān)鍵是知道物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件,正確分析小球的受力,知道平行板電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。12.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,下極板接地。一帶負(fù)電的油滴位于容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將上極板豎直向上緩慢地移動(dòng)一小段距離,則()A.帶電油滴將豎直向上運(yùn)動(dòng) B.帶電油滴的機(jī)械能將增加 C.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低 D.通過(guò)靈敏電流計(jì)有從b往a的電流【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化;電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】比較思想;推理法;電容器專題;推理論證能力.【答案】C【分析】將上極板豎直向上緩慢地移動(dòng)一小段距離,根據(jù)E=Ud分析電場(chǎng)強(qiáng)度的變化,進(jìn)一步分析油滴的運(yùn)動(dòng)情況;根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷機(jī)械能的變化情況;分析P與下板間電勢(shì)差的變化,由此分析P點(diǎn)的電勢(shì)的變化;依據(jù)C=εrS【解答】解:A、平行板電容器與直流電源連接,其電壓保持不變,將上極板豎直向上緩慢地移動(dòng)一小段距離,根據(jù)E=Ud可知,板間場(chǎng)強(qiáng)減小,油滴所受電場(chǎng)力減小,油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng),故B、由上可知,帶電油滴向下運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,導(dǎo)致其機(jī)械能將減小,故B錯(cuò)誤。C、P與下板間的距離不變,由公式U=Ed分析可知,P與下板間電勢(shì)差減小,所以P點(diǎn)電勢(shì)降低,故C正確。D、將上極板豎直向上緩慢地移動(dòng)一小段距離,板間距離增大,依據(jù)C=εrS4πkd可知,電容減小,因電容器的電壓不變,由Q=CU得到,電量Q減小,電容器放電,通過(guò)靈敏電流計(jì)有從a故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題;解答此類問(wèn)題關(guān)鍵是要抓住不變量:若電容器與電源斷開(kāi),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(shì)差保持不變;結(jié)合電容器的計(jì)算公式和電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系進(jìn)行分析解答。二.填空題(共4小題)13.(2024秋?思明區(qū)校級(jí)期中)(1)“探究電容器充放電”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示,電容器充電完華后,電容器放電時(shí),通過(guò)電流計(jì)的電流方向是向右(選填“向左”或“向右”)。(2)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電,電容器的電容C1>C2,充電時(shí)電流隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示,其中對(duì)應(yīng)電容為C2的電容器充電過(guò)程I﹣t圖像的是①(選填①或②)?!究键c(diǎn)】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象.【專題】定性思想;歸納法;電容器專題;理解能力.【答案】(1)向右;(2)①?!痉治觥浚?)根據(jù)電容器上極板帶正電荷分析;(2)根據(jù)I﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電荷量分析?!窘獯稹拷猓海?)電容器的上極板和電源正極相連,所以上極板帶正電,放電時(shí),電路中的電流方向是逆時(shí)針?lè)较?,所以通過(guò)電流計(jì)的電流方向是向右的。(2)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電,則兩點(diǎn)容器極板間的電壓相等,因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨1>C2,根據(jù)Q=CU可知,電容為C1的帶電荷量多,I﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電荷量,所以對(duì)應(yīng)電容為C2的電容器充電過(guò)程I﹣t圖像的面積較小,對(duì)應(yīng)的圖像應(yīng)該是①。故答案為:(1)向右;(2)①。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電容器充電、放電電流方向的判斷,以及電容的定義式的應(yīng)用,知道I﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電荷量是解題的基礎(chǔ)。14.(2023秋?福州期末)如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí),把物體放到電子秤面板上,壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則電容器的電容將增大(填“增大”、“減小”或“不變”)膜片下移過(guò)程中,電流表有b到a(填“a到b”或“b到a”)的電流,電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大。(填“增大”、“減小”或“不變”)【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化.【專題】定性思想;推理法;電容器專題;推理論證能力.【答案】增大,b到a,增大?!痉治觥扛鶕?jù)C=?rS4πkd【解答】解:平行板上層膜片電極下移,電容器兩極板間的距離d減小,根據(jù)C=?rS4πkd可知,電容器的電容將變大,根據(jù)C=Q故答案為:增大,b到a,增大?!军c(diǎn)評(píng)】掌握電容的定義式、決定式和電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式是解題的基礎(chǔ)。15.(2024秋?南崗區(qū)校級(jí)期中)如圖甲所示,用傳感器觀察電容器的放電過(guò)程。(1)開(kāi)關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電;然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電(填“充電”或“放電”),傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流(“電壓”或“電流”)隨時(shí)間變化的圖像;(2)某同學(xué)得到的上述圖像如圖乙所示,由曲線與坐標(biāo)軸所圍面積可估算電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量(填“電荷量”或“電壓”)。【考點(diǎn)】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;交流電專題.【答案】(1)放電;電流;(2)電荷量?!痉治觥浚?)把開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),據(jù)此分析作答;(2)根據(jù)q=It分析I﹣t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示的物理意義,然后作答?!窘獯稹拷猓海?)電容器充電時(shí)上極板與電源的正極相連,所以上極板帶正電,然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的圖像;(2)根據(jù)q=It可知,I﹣t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量。故答案為:(1)放電;電流;(2)電荷量?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了用傳感器觀察電容器的放電過(guò)程,要明確I﹣t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示的物理意義。16.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,萊頓瓶主要部分是一個(gè)玻璃瓶,瓶子內(nèi)、外表面分別貼有金屬箔,瓶?jī)?nèi)的金屬箔通過(guò)金屬鏈和金屬棒連接,金屬棒的上端是一個(gè)金屬球。通過(guò)靜電起電機(jī)連接萊頓瓶的內(nèi)外兩側(cè)可以給萊頓瓶充電,則金屬箔的厚度越厚,萊頓瓶?jī)?chǔ)存電荷的本領(lǐng)不變化(選填“越強(qiáng)”、“越弱”或者“不變化”)。充電電壓一定時(shí),玻璃瓶瓶壁越薄,萊頓瓶能容納的電荷量越多(選填“越多”、“越少”或者“不變化”)?!究键c(diǎn)】電容器的定義與常見(jiàn)的電容器.【專題】定性思想;歸納法;電容器專題;理解能力.【答案】不變化,越多?!痉治觥扛鶕?jù)C=?rS4πkd【解答】解:根據(jù)C=玻璃瓶瓶壁越薄,則兩個(gè)金屬箔的距離越小,即電容器兩個(gè)極板間的距離d越小,根據(jù)C=?rS4故答案為:不變化,越多。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了根據(jù)C=?rS4三.解答題(共4小題)17.(2024秋?臨潼區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為50V的恒定電源上,兩板間距為4cm,電容器帶電荷量為6×10﹣6C,A極板接地。求(1)平行板電容器的電容;(2)平行板兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度;(3)距B板為3cm的C點(diǎn)的電勢(shì)?!究键c(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化;電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算;電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì);電容的概念、單位與物理意義.【專題】電容器專題.【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容【分析】(1)圖中電容器極板間的電壓U=50V,帶電荷量為Q=6×10﹣6C,由電容的定義式C=Q(2)已知板間距離d=4cm=0.04m,板間是勻強(qiáng)電場(chǎng),根據(jù)E=U(3)由U=Ed求出C點(diǎn)與上極板A間的電勢(shì)差,即可求得C點(diǎn)的電勢(shì)?!窘獯稹拷猓海?)由電容的定義得:C=QU=6×10-650F(2)兩板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E=Ud=500.04=(3)C點(diǎn)距A板間距離為dAC=d﹣dBC=4cm﹣3cm=1cm=0.01mA與C間電勢(shì)差UAC=EdAC=1.25×103×0.01V=12.5V。又UAC=φA﹣φC,φA=0可得:φC=﹣12.5V。答:(1)平行板電容器的電容為1.2×10﹣7F;(2)平行板兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為1.25×103V/m,方向豎直向下;(3)距B板為3cm的C點(diǎn)的電勢(shì)﹣12.5V?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電容的定義式勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系,要知道求電勢(shì)往往先求電勢(shì)差,再求電勢(shì)。18.(2023秋?福清市期末)據(jù)報(bào)道,我國(guó)每年心源性猝死案例高達(dá)55萬(wàn),而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過(guò)AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)給予及時(shí)治療。某型號(hào)AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF,充電至最大電壓8kV,并可以在4ms時(shí)間內(nèi)完成放電。求:(1)電容器充電至最大電壓的帶電量;(2)放電時(shí)的平均電流;(3)放電完成后,電容器電容多大。【考點(diǎn)】電容的概念、單位與物理意義;電流的概念、性質(zhì)及電流強(qiáng)度的定義式.【專題】定量思想;方程法;電容器專題;恒定電流專題;理解能力.【答案】(1)電容器充電至最大電壓的帶電量0.16C;(2)放電時(shí)的平均電流為40A;(3)放電完成后,電容器電容為20μF?!痉治觥浚?)根據(jù)電容的定義式可求電容所帶電荷量;(2)根據(jù)電流的定義式可求電流大??;(3)電容器電容與是否帶電無(wú)關(guān)。【解答】解:(1)根據(jù)電容的定義式C=QU,可得Q=UC,代入數(shù)據(jù)解得,Q=(2)電容器放電過(guò)程的平均電流強(qiáng)度大小為I=Qt=0.16(3)電容器的電容與電容器的帶電荷量無(wú)關(guān),所以當(dāng)電容器放完電后,其電容保持不變,仍然是20μF。答:(1)電容器充電至最大電壓的帶電量0.16C;(2)放電時(shí)的平均電流為40A;(3)放電完成后,電容器電容為20μF?!军c(diǎn)評(píng)】明確電容帶電量的計(jì)算,知道放電電流的計(jì)算方法,知道電容器的電容與是否帶電無(wú)關(guān)。19.(2024秋?東城區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,兩平行正對(duì)金屬板之間的距離d=10cm,上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,電荷量Q均為3.0×10﹣6C時(shí),兩極板之間的電勢(shì)差U=10V。(1)求兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C;(2)求兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;(3)兩板間有相距l(xiāng)=12cm的兩點(diǎn)A和B,A、B連線與極板夾角θ=30°,將電荷量q=﹣1×10﹣9C的某點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),求電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的功W?!究键c(diǎn)】平行板電容器電容的決定式及影響因素;電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;電容器專題;推理論證能力.【答案】(1)兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C為3.0×10﹣9F;(2)兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E為100V/m;(3)電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的功W為﹣6×10﹣9J?!痉治觥浚?)根據(jù)C=Q(2)根據(jù)E=U(3)根據(jù)W=qElsinθ計(jì)算。【解答】解:(1)兩金屬板構(gòu)成電容器的電容為C=(2)兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=(3)因?yàn)樯蠘O板帶正電,所以板間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樨Q直向下,因?yàn)辄c(diǎn)電荷帶負(fù)電,所以點(diǎn)電荷受力方向向上,點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,做功為W=qElsinθ=﹣1×10﹣9×100×12×10﹣2×sin30°J=﹣6×10﹣9J答:(1)兩金屬板構(gòu)成電容器的電容C為3.0×10﹣9F;(2)兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E為100V/m;(3)電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷所做的功W為﹣6×10﹣9J。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電容的定義式,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式以及電場(chǎng)力做功公式的應(yīng)用,基礎(chǔ)題。20.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期中)雷電是大氣中的放電現(xiàn)象,多形成在積雨云中。通常下部的雷云因摩擦而帶負(fù)電,上部的雷云帶正電。當(dāng)某處積聚的電荷密度很大,周?chē)a(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),就可擊穿空氣分子,形成雷電,釋放巨大能量。(1)由于靜電感應(yīng),會(huì)使雷云下方附近的地面積聚A(選填:A.正;B.負(fù))電荷。(2)為避免雷電造成損害,高大的建筑物會(huì)裝有避雷針。如圖,雷雨天,在避雷針附近產(chǎn)生電場(chǎng),其等勢(shì)面的分布如虛線所示。①A、B、C三點(diǎn)中,場(chǎng)強(qiáng)最大的位置是A(選填:A.A點(diǎn);B.B點(diǎn);C.C點(diǎn));②一帶電量為﹣2.0×10﹣7C的電荷q,由B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),則其電勢(shì)能的變化量ΔEp=﹣8.0×10﹣4J。③沿水平方向在某區(qū)域建立坐標(biāo)軸Ox,軸上各點(diǎn)電勢(shì)分布如圖所示,b為圖線最高點(diǎn),則A。A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零B.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)垂直O(jiān)x軸向上C.a、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同D.沿水平方向b點(diǎn)距離避雷針比c點(diǎn)更遠(yuǎn)(3)1752年6月的一天,富蘭克林在空曠地帶高舉裝有金屬桿的風(fēng)箏,剛好一道閃電從風(fēng)箏上掠過(guò),他將風(fēng)箏線上的電引入萊頓瓶中,回家進(jìn)行了各種電學(xué)實(shí)驗(yàn),證明雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有相同的性質(zhì)。已知萊頓瓶的電容C=1000pF,測(cè)出其兩端的電壓U=120V,則富蘭克林收集到雷電的電量Q=1.2×10﹣7C。(1pF=10﹣12F)【考點(diǎn)】平行板電容器的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算;靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電;φ﹣x圖像的理解與應(yīng)用;φ﹣x圖像斜率的物理意義;電荷在導(dǎo)體上的分布、尖端放電.【專題】定量思想;圖析法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;電容器專題;推理論證能力.【答案】(1)A;(2)①A;②﹣8.0×10﹣4;③A;(3)1.2×10﹣7?!痉治觥浚?)由雷云的電性,結(jié)合靜電感應(yīng)特點(diǎn),可知雷云下方的云的電性,及地面所帶電荷的電性;(2)①由場(chǎng)強(qiáng)與等差等勢(shì)面的疏密程度關(guān)系,可知電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大??;②由電勢(shì)能變化量與電場(chǎng)力做功關(guān)系,結(jié)合圖中的電勢(shì)、題中電荷的電荷量,即可計(jì)算電勢(shì)能的變化量;③在φ﹣x圖中,由圖線的斜率、橫縱坐標(biāo)的含義,可判斷各位置電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的大小關(guān)系,由等差等勢(shì)面的圖,可知靠近與遠(yuǎn)離避雷針的位置的電勢(shì)的相對(duì)大小,結(jié)合b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相對(duì)大小,即可判斷兩點(diǎn)與避雷針的遠(yuǎn)近;(3)由電容定義式的推導(dǎo)式,可計(jì)算電容儲(chǔ)存的電荷量。【解答】解:(1)由雷云帶正電,結(jié)合靜電感應(yīng)特點(diǎn),可知雷云下方的云帶負(fù)電,云下方的地面所帶電荷為正電,故選A;(2)①由場(chǎng)強(qiáng)大小與等差等勢(shì)面的疏密程度一致,可知ABC三點(diǎn)中,電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是A點(diǎn),故選A;②由電勢(shì)能變化量與電場(chǎng)力做功關(guān)系可知:ΔEp=﹣WBC=WCB=q(φC﹣φB),代入得:ΔE③AB、在φ﹣x圖中,圖線的斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,可知b處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0,故A正確,B錯(cuò)誤;C、a、c兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,即電勢(shì)相等,其斜率大小不等,故電場(chǎng)強(qiáng)度大小不等,故C錯(cuò)誤;D、由圖可知,離避雷針越近,電勢(shì)越高,結(jié)合φ﹣x圖可知b點(diǎn)電勢(shì)更高,即b點(diǎn)更靠近避雷針,故D錯(cuò)誤;故選:A;(3)由電容定義式的推導(dǎo)式,可知:Q=CU=1000×10﹣12F×120V=1.2×10﹣7C。故答案為:(1)A;(2)①A;②﹣8.0×10﹣4;③A;(3)1.2×10﹣7?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)靜電感應(yīng)、φ﹣x圖、電容的理解,易錯(cuò)點(diǎn)是:在計(jì)算電勢(shì)能變化量時(shí),容易丟掉公式中的負(fù)號(hào)。

考點(diǎn)卡片1.靜電感應(yīng)與感應(yīng)起電【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】物體有三種起電方式(1)摩擦起電:當(dāng)兩種物質(zhì)組成的物體互相摩擦?xí)r,一些受束縛較弱的電子會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。于是,原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體則帶正。(2)靜電感應(yīng):當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷,電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶帶同種電荷。這種現(xiàn)象叫作靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫作感應(yīng)起電。(3)接觸起電:將帶電體與導(dǎo)體接觸,如果帶電體帶負(fù)電,則由于電子之間的相互排斥,會(huì)轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體上一部分,使導(dǎo)體帶上負(fù)電;如果帶電體帶正電,則會(huì)吸引一部分導(dǎo)體的電子,使導(dǎo)體帶上正電。3.三種起電方式的比較【命題方向】如圖所示,將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,兩個(gè)導(dǎo)體球開(kāi)始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣,下述幾種方法中能使兩球都帶電的是()A、先把兩球分開(kāi),再移走棒B、先移走棒,再把兩球分開(kāi)C、棒的帶電荷量不變,兩導(dǎo)體球不能帶電D、以上說(shuō)法都不對(duì)分析:將棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球,靠感應(yīng)起電使物體帶電,帶電的實(shí)質(zhì)是電荷的移動(dòng),總電荷量保持不變.解答:A、先把兩球分開(kāi),再移走棒,兩球由于感應(yīng)起電帶上異種電荷。故A正確。B、先移走棒,此時(shí)甲乙兩球中的電荷又發(fā)生中和,不再帶電,再把球分開(kāi),同樣不再帶電。故B錯(cuò)誤。C、兩導(dǎo)體球在帶電的過(guò)程中,是兩球中的電荷發(fā)生了移動(dòng),棒的帶電量是不變的。故C錯(cuò)誤。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸帶電的實(shí)質(zhì)都是電荷的移動(dòng),電荷的總量保持不變.【解題思路點(diǎn)撥】1.感應(yīng)起電時(shí),同種電荷會(huì)被“排斥”到遠(yuǎn)端,異種電荷會(huì)被“吸引”到近端。如果移走外部帶電體,電荷會(huì)重新中和。如果遠(yuǎn)端與大地相連,那大地就是遠(yuǎn)端。2.感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)也是電子的轉(zhuǎn)移,電子由物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,這樣物體的兩端就會(huì)呈現(xiàn)不同的電荷,在這個(gè)過(guò)程中遵循電荷守恒定律。2.電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=FF=qE?!久}方向】如圖,A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=BC,在A處固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在C處放一電荷量為q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力大小為F,移去C處電荷,在B處放電荷量為2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力大小為()A、4FB、8FC、F4D、分析:首先確定電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向的關(guān)系,再根據(jù)庫(kù)侖定律得到F與AB的關(guān)系,即可求出2q的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力。解答:根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引,分析可知電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同;設(shè)AB=r,則有BC=r。則有:F=kQq故電荷量為2q的點(diǎn)電荷在B處所受電場(chǎng)力為:FB=kQ?2qr2=故選:B。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是根據(jù)庫(kù)侖定律研究?jī)呻姾稍趦牲c(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小和方向關(guān)系,注意B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同。【解題方法點(diǎn)撥】既可以利用E=Fq計(jì)算某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可以利用它的變形F=3.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜電力做功的特點(diǎn):靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),或者說(shuō):電荷在電場(chǎng)中沿一閉合路徑移動(dòng),靜電力做功為零。2.電勢(shì)能概念:電荷在電場(chǎng)中具有勢(shì)能,叫電勢(shì)能。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí),靜電力做的功,用EP表示。3.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:①靜電力做正功,電勢(shì)能減?。混o電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。②關(guān)系式:WAB=EPA﹣EPB。4.單位:J(宏觀能量)和eV(微觀能量),它們間的換算關(guān)系為:1eV=1.6×10﹣19J。(5)特點(diǎn):①系統(tǒng)性:由電荷和所在電場(chǎng)共有;②相對(duì)性:與所選取的零點(diǎn)位置有關(guān),通常取大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)能的零點(diǎn)位置;③標(biāo)量性:只有大小,沒(méi)有方向,其正負(fù)的物理含義是:若EP>0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)大,若EP<0,則電勢(shì)能比在參考位置時(shí)小。理解與注意:學(xué)習(xí)電勢(shì)能時(shí),可以通過(guò)與重力勢(shì)能類比來(lái)理解相關(guān)概念,上面列舉的各項(xiàng)概念幾乎是所有勢(shì)能都有的,只是具體環(huán)境不同而已。【命題方向】a和b為電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn),如果把q=﹣2×10﹣8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能()A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、減少了4×10﹣7JD、減少了8×10﹣15J分析:電荷在電場(chǎng)力作用下做功,導(dǎo)致電勢(shì)能變化.所以根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)可確定電勢(shì)能增加與減少.解答:根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的慣性可知,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了4×10﹣7J的正功,則該電荷的電勢(shì)能減少了4×10﹣7J.所以選項(xiàng)C正確。故選:C。點(diǎn)評(píng):該題考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的慣性.電荷的電勢(shì)能增加還是減少是由電場(chǎng)力做功的正負(fù)決定.就像重力做功與重力勢(shì)能一樣.【解題方法點(diǎn)撥】1.靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)WAB=EPA﹣EPB。靜電力做正功,電勢(shì)能減??;靜電力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。(2)正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,而負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小。2.電勢(shì)能大小的比較方法(1)做功判斷法:電場(chǎng)力做正功時(shí)電勢(shì)能減??;電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增大。(對(duì)正、負(fù)電荷都適用)。(2)依據(jù)電勢(shì)高低判斷:正電荷在電勢(shì)高處具有的電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處具有的電勢(shì)能大。4.電勢(shì)的定義、單位和物理意義及用定義式計(jì)算電勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:電荷在某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比。2.公式:φ=3.單位:伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào)為V,1V=1J/C。4.物理意義:描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)物理量。5.特點(diǎn):(1)電勢(shì)是電場(chǎng)自身的性質(zhì),與試探電荷本身無(wú)關(guān)。(2)相對(duì)性:電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低,與所選取的零電勢(shì)點(diǎn)的位置有關(guān),一般情況下取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為0.(3)標(biāo)矢性:標(biāo)量,有正負(fù),正負(fù)表示大小。6.拓展:(1)對(duì)于點(diǎn)電荷或均勻帶電球體(球殼),周?chē)碾妱?shì)滿足φ=kQ(2)因?yàn)殡妱?shì)是標(biāo)量,正負(fù)代表大小,同樣以無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)的情況下,正電荷周?chē)碾妱?shì)為正,負(fù)電荷周?chē)碾妱?shì)為負(fù),且越靠近正電荷,電勢(shì)越正(大),越靠近負(fù)電荷,電勢(shì)越負(fù)(?。!久}方向】在靜電場(chǎng)中,關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是()A、電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大B、電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高C、電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一定為零分析:場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)沒(méi)有直接關(guān)系.場(chǎng)強(qiáng)越大的地方電勢(shì)不一定越高,場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零.電勢(shì)為零是人為選取的.解答:AB、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,電場(chǎng)線密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小。電勢(shì)高的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大,電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方,電勢(shì)不一定高。故A正確,B錯(cuò)誤。C、電勢(shì)為零是人為選取的,則電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)可以不為零。故C錯(cuò)誤。D、場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)不一定為零,電勢(shì)為零是人為選取的。故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):對(duì)于電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系:兩者沒(méi)有關(guān)系,可根據(jù)電勢(shì)高低看電場(chǎng)線的方向,場(chǎng)強(qiáng)大小看電場(chǎng)線疏密來(lái)理解.【解題思路點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)是相對(duì)的,它的大小和零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。在物理學(xué)中,常取離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,在實(shí)際應(yīng)用中常取大地的電勢(shì)為0。2.電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)物理量,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)p的大小是由電場(chǎng)本身和零電勢(shì)點(diǎn)的選取決定的,與在該點(diǎn)是否放有試探電荷、試探電荷的電性、試探電荷的電荷量均無(wú)關(guān),這和許多用比值定義的物理量相同,如前面學(xué)過(guò)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=F3.電勢(shì)雖然有正負(fù),但電勢(shì)是標(biāo)量。電勢(shì)為正值表示該點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)點(diǎn),電勢(shì)為負(fù)值表示該點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)點(diǎn),正負(fù)號(hào)不表示方向。5.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系UAB=W2.推導(dǎo):設(shè)電荷q在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)靜電力做功等于電勢(shì)能的減小量可知WAB=EPA﹣EPB又EP=qφ,所以WAB=qφA﹣qφB=q(φA﹣φB)=qUAB所以UAB=【命題方向】在電場(chǎng)中把一個(gè)電荷量為﹣6×10﹣8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為﹣3×10﹣5J,將此電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功4.5×10﹣5J,求:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為多大?(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做多少功?由B移到C電場(chǎng)力做多少功?分析:(1)根據(jù)電勢(shì)差的公式分別求出A與B兩點(diǎn)間和B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差,再求解A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(2)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=φA﹣φC.(3)在AB間、BC間移動(dòng)正電荷時(shí),它們之間的電勢(shì)差不變,由電場(chǎng)力做功公式W=qU求解電場(chǎng)力做功.解答:(1)A與B兩點(diǎn)間UAB=WABq=B與C兩點(diǎn)間電勢(shì)差UBC=WBCq則A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC=UAB+UBC=﹣250V;(2)由UAC=φA﹣φC,φC=0得到,φA=﹣250V;(3)若移動(dòng)q=4×10﹣8C,電場(chǎng)力做功WAB′=qUAB=4×10﹣8×500J=2×10﹣5JWBC′=qUBC=4×10﹣8×(﹣750)J=﹣3×10﹣5J答:(1)A與C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是﹣250V;(2)取C點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)時(shí),A的電勢(shì)為﹣250V;(3)若是把一個(gè)q=4×10﹣8C的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)則由A移到B電場(chǎng)力做功是2×10﹣5J,由B移到C電場(chǎng)力做功是﹣3×10﹣5J.點(diǎn)評(píng):本題考查電勢(shì)差公式的應(yīng)用.第(1)問(wèn)中,也可根據(jù)電場(chǎng)力做功與電荷經(jīng)過(guò)路徑無(wú)關(guān),直接求出電荷從A到C電場(chǎng)力做功WAC=WAB+WBC,再求AC間電勢(shì)差.【解題思路點(diǎn)撥】電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系為WAB=qUAB,計(jì)算時(shí)要代入各數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)。6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式1.關(guān)系式:U=Ed或者E=U2.適用條件:只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中才有這個(gè)關(guān)系。3.注意:式中d是指沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離。4.方向關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。由于電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直,只有沿電場(chǎng)線方向,單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差才最大,也就是說(shuō)電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向。但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度方向。二、對(duì)公式U=Ed的理解1.從變形公式E=U2.公式中的d可理解為勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離。3.對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng),用公式E=Ud可以定性分析某些問(wèn)題。例如等差等勢(shì)面E越大處,現(xiàn)在舉例來(lái)說(shuō)明公式E=Ud在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的應(yīng)用。如圖所示,A、B、C是同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn),且AB=BC,由電場(chǎng)線的疏密程度可以看出EA<EB<EC,所以AB間的平均場(chǎng)強(qiáng)比BC間的小,即E→AB<EBC,又因?yàn)閁AB=AB?E→AB,UBC=BC?三、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的比較物理量電勢(shì)差U電場(chǎng)強(qiáng)度E定義(1)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)之差,UAB=φA﹣φB(2)電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),靜電力所做的功跟電荷量的比值放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值定義式U=WE=F意義描述了電場(chǎng)的能的性質(zhì)描述了電場(chǎng)的力的性質(zhì)大小數(shù)值上等于單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所做的功數(shù)值上等于單位電荷受到的力方向標(biāo)量,無(wú)方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向聯(lián)系在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有U=Ed【命題方向】如圖,在光滑絕緣的水平面上,有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10﹣3kg、帶正電q=10﹣3C的小球,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間距離為L(zhǎng)=0.1m,電勢(shì)差為UAB=20V.(1)判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向;(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;(3)求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率.分析:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向;(2)根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系求解電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(3)根據(jù)動(dòng)能定理求解小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率解答:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系得:UAB=Ed=0.1E=20V所以E=200V/m(3)根據(jù)動(dòng)能定理研究小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),qU=v=210m/s答:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是200V/m;(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率是210m/s.點(diǎn)評(píng):理解和掌握電場(chǎng)中各個(gè)物理量之間的關(guān)系,在具體題目中能熟練的應(yīng)用.【解題方法點(diǎn)撥】U=Ed關(guān)系的應(yīng)用:公式U=Ed中d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離或兩等勢(shì)面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),變形后E=U7.φ-x圖像的理解與應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.圖像的意義:反映電勢(shì)隨位置變化的圖像、2.圖像的內(nèi)容:縱坐標(biāo)直接判定電視高低3.圖像的斜率:斜率表示場(chǎng)強(qiáng)(1)斜率的大小表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大?。?)斜率的正負(fù)可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向4.電視連續(xù)變化的拐點(diǎn)切線斜率為0時(shí),表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為05.據(jù)此判斷電勢(shì)能時(shí),一是結(jié)合粒子電性看電勢(shì)高低,二是由W=qU判定?!久}方向】空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx,下列說(shuō)法中正確的有()A、EBx的大小大于ECx的大小B、EBx的方向沿x軸正方向C、電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大D、負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功分析:本題的入手點(diǎn)在于如何判斷EBx和ECx的大小,由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向的分量不相同,如果在x方向上取極小的一段,可以把此段看作是勻強(qiáng)電場(chǎng),用勻強(qiáng)電場(chǎng)的處理方法思考,從而得到結(jié)論,此方法為微元法。解答:在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d,由圖象,B點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差大于C點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差,看作勻強(qiáng)電場(chǎng)有E=Δφd,可見(jiàn)EBx>ECx同理可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,在O點(diǎn)左側(cè),EBx的方向沿x軸負(fù)方向,在O點(diǎn)右側(cè),ECx的方向沿x軸正方向,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):本題需要對(duì)電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解,并要求學(xué)生能靈活應(yīng)用微分法;故此題的難度較高?!窘忸}思路點(diǎn)撥】與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像類似,解決圖像類問(wèn)題的一般步驟為:1.確定圖像的含義,明確兩個(gè)坐標(biāo)軸的代表的物理量2.從圖中直接讀出關(guān)鍵點(diǎn)的物理量3.分析圖像斜率、面積等的物理意義4.結(jié)合公式分析其他的物理量。8.φ-x圖像斜率的物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】φ﹣x圖像的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)(1)斜率的大小表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大?。?)斜率的正負(fù)可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向【命題方向】x軸上有兩點(diǎn)電荷Q1和Q2,Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電勢(shì)高低如圖曲線所示(AP>PB),選無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,從圖中可以看出()A、Q1電荷量一定大于Q2電荷量B、Q1和Q2一定同種電荷C、P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是0D、Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電場(chǎng)方向都指向Q2分析:選無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則在正電荷的電場(chǎng)中所有點(diǎn)的電勢(shì)都是正的,在負(fù)電荷的電場(chǎng)中所有點(diǎn)的電勢(shì)都是負(fù)的,如果是等量異種電荷的話,在中垂線上的點(diǎn)電勢(shì)為零。解答:由圖象可以發(fā)現(xiàn),離Q1越近電場(chǎng)中的電勢(shì)越高,由此可以判斷Q1為正電荷,同理,由于離Q2越近電勢(shì)越低,所以Q2為負(fù)電荷,在它們的連線上的p點(diǎn)的電勢(shì)也是零,但p點(diǎn)離Q2近,所以Q1的電荷量要大于Q2的電荷量,所以A正確,而B(niǎo)錯(cuò)誤。由于Q1和Q2為異種電荷,并且Q1為正電荷,Q1在x軸正半軸上的電場(chǎng)方向向右,Q2為負(fù)電荷,Q2在Q1和Q2之間的電場(chǎng)方向也向右,所以P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是Q1和Q2在p點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的和,方向指向Q2,所以C錯(cuò)誤D正確。故選:AD。點(diǎn)評(píng):本題考查的就是點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的分布及特點(diǎn),這要求同學(xué)對(duì)于基本的幾種電場(chǎng)的情況要了解,本題看的就是學(xué)生的基本知識(shí)的掌握情況?!窘忸}思路點(diǎn)撥】與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像類似,解決圖像類問(wèn)題的一般步驟為:1.確定圖像的含義,明確兩個(gè)坐標(biāo)軸的代表的物理量2.從圖中直接讀出關(guān)鍵點(diǎn)的物理量3.分析圖像斜率、面積等的物理意義4.結(jié)合公式分析其他的物理量。9.電荷在導(dǎo)體上的分布、尖端放電【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置,電荷的密度越大,周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度越大。2.電離:在一定條件下,導(dǎo)體尖端周?chē)膹?qiáng)電場(chǎng)足以使空氣中殘留的帶電粒子發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng),并與空氣分子碰撞從而使空氣分子中的正負(fù)電荷分離的現(xiàn)象。3.尖端放電:導(dǎo)體尖端周?chē)粡?qiáng)電場(chǎng)電離的帶電粒子中,所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷中和,,相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象。4.應(yīng)用:建筑物的頂端安裝避雷針以達(dá)到避免雷擊的目的;高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑,以減少電能損失?!久}方向】下列設(shè)備或做法中,利用了尖端放電原理的是(A、避雷針B、油罐車(chē)接地的鐵鏈C、靜電除塵D、給飛機(jī)加油時(shí),要把油箱與大地用電纜連接起來(lái)分析:本題考查的是關(guān)于靜電的防止與應(yīng)用,從各種實(shí)例的原理出發(fā)就可以判斷出答案。解答:A.帶電荷的云層靠近避雷針時(shí),在避雷針尖端感應(yīng)出與云層相反的靜電,達(dá)到一定程度就向空中放電,中和云層中的電荷,利用了尖端放電原理,符合題意;B.油罐車(chē)上的搭地鐵鏈?zhǔn)菫榱税旬a(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,不是利用尖端放電原理,不符合題意;C.靜電除塵時(shí)除塵器中的空氣被電離,煙霧顆粒吸附電子而帶負(fù)電,顆粒向電源正極運(yùn)動(dòng),不是利用尖端放電原理,不符合題意;D.給飛機(jī)加油時(shí),要把油箱與大地用電纜連接起來(lái),為了把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走,不是利用尖端放電原理,不符合題意;故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查的是關(guān)于靜電的防止與應(yīng)用,要求同學(xué)們熟練掌握靜電的防止與應(yīng)用中具體實(shí)例的原理。【解題思路點(diǎn)撥】尖端放電在生活中普遍存在,其應(yīng)用包括建筑物的頂端安裝避雷針以達(dá)到避免雷擊的目的;高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)該盡量光滑,以減少電能損失。10.電容器的定義與常見(jiàn)的電容器【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.常用電容器從構(gòu)造上看主要分為兩種,可以分為固定電容器和可變電容器。固定電容器:電容固定不變,如聚苯乙烯電容器、電解電容器??勺冸娙萜鳎褐饕蓛山M鋁片組成,電容可變。2.聚苯乙烯電容器的構(gòu)造以聚苯乙烯膜為電介質(zhì),把兩層鋁箔隔開(kāi),卷起來(lái),就制成了聚苯乙烯電容器。改變鋁箔的面積和薄膜的厚度可以制成不同電容的聚苯乙烯電容器。3.電解電容器的構(gòu)造電解電容器是用鋁板做一個(gè)極板,用鋁箔上很薄的一層氧化膜做電介質(zhì),用浸過(guò)電解液的紙做另一個(gè)電極板(要靠另一鋁箔與外部引線連)制成的。由于氧化膜很薄,所以電容很大。4.可變電容器可變電容器由兩組鋁片組成,固定的一組鋁片叫做定片,可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片,使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化,電容隨著改變?!久}方向】如圖為可調(diào)電容器結(jié)構(gòu)圖,下述有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.動(dòng)片完全旋出時(shí)電容最小,完全旋入時(shí)電容最大B.利用該電容器可制作測(cè)量角度的電容式傳感器C.為增大該電容器的電容,可在動(dòng)片與定片之間充入某種非導(dǎo)電物質(zhì)作為電介質(zhì)D.可調(diào)電容器的定片必須接電源的正極,動(dòng)片必須接電源的負(fù)極。分析:可調(diào)電容器為平行板電容器,根據(jù)平行板電容器的決定式可分析電容的原理及應(yīng)用。解:A、由圖可知,動(dòng)片完全旋出時(shí),正對(duì)面積最小,則由C=?rS4πkdB、因旋出與角度有關(guān),而根據(jù)旋出面積可求出電容,故可以用其制作測(cè)量角度的電容式傳感器;故B正確;C、由決定式可知,加入介質(zhì)時(shí)可以增大電容;故C正確;D、平行板電容器不區(qū)分正負(fù)極,故不需要將定片接正極;故D錯(cuò)誤;本題選錯(cuò)誤的,故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查可調(diào)電容器的原理及應(yīng)用,要注意正確理解其原理,并能用好電容器的決定式?!窘忸}思路點(diǎn)撥】熟悉幾種常見(jiàn)的電容器,并且要了解電容器上面參數(shù)所表示的含義。11.電容的概念、單位與物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。(2)定義式:C=QU,Q是電容器的電荷量,U是兩極板間的電壓。電容的大小與Q和(3)物理意義:表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。(4)單位:法拉(F)1F=106μF=1012pF。(5)說(shuō)明:電容是反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量,其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定,而與電容器帶不帶電或帶多少電無(wú)關(guān)。就像水容器一樣,它的容量大小與水的深度無(wú)關(guān)?!久}方向】由電容器電容的定義式C=QA、若電容器不帶電,則電容C為零B、電容C與所帶的電荷量Q成正比,與電壓U成反比C、電容C與所帶的電荷量Q多少無(wú)關(guān)D、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時(shí)所需增加的電荷量分析:電容的大小由本身因素所決定,與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān).解答:電容的大小由本身因素所決定,與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān)。電容器不帶電,電容沒(méi)變。故A、B錯(cuò)誤,C正確。由C=QU=ΔQΔU故選:CD。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵理解電容的大小與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān)【解題思路點(diǎn)撥】1.電容表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。2.電容是電容器本身的性質(zhì)與所帶電荷量的多少以及兩極板間的電壓大小無(wú)關(guān)。3.電容的兩個(gè)計(jì)算公式:①定義式:C=②決定式:C=12.平行板電容器電容的決定式及影響因素【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.平行板電容器的電容大小C=式中?r叫做相對(duì)介電常數(shù),S是平行板電容器的正對(duì)面積,k是靜電力常量,d是兩極板間的距離。由此公式可知平行板電容器的電容與相對(duì)介電常數(shù),正對(duì)面積,板間距離有關(guān)。2.對(duì)相對(duì)介電常數(shù)的理解:電容器兩極間充滿某種電介質(zhì)時(shí)的電容與兩極間是真空時(shí)的電容之比,稱為該介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。真空的為1,空氣的接近于1,其他的均大于1?!久}方向】?jī)蓧K平行金屬板中間夾一層電介質(zhì),即可構(gòu)成最簡(jiǎn)單的電容器.下面哪些措施能使電容器的電容增大()A、只將兩板間的距離拉大些B、只將兩板間的距離變小些C、只將兩板錯(cuò)開(kāi)些,使正對(duì)面積減小D、只將電介質(zhì)撤走,利用空氣絕緣分析:根據(jù)平行板電容器的決定式C=?解答:由平行板電容器的決定式C=?rS4πkd得,d增大,C減小,d減小,C增大;S減小,C減小,S增大,C增大;將電介質(zhì)撤走,換成空氣絕緣,?減小,C減小。故A、C故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】電容的定義式與決定式的比較1.C=QU是電容的定義式,對(duì)某一電容器來(lái)說(shuō),Q∝U,但C2.C=?rS4πkd是平行板電容器電容的決定式,C∝?r,C∝S13.平行板電容器的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】綜合應(yīng)用電容的定義式C=QU和平行板電容器電容的決定式可以計(jì)算平行板電容器的相關(guān)參數(shù),如極板電荷量、電壓、板間距離,進(jìn)一步結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系E=Ud計(jì)算兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度以及應(yīng)用電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系F=【命題方向】某平行板電容器的電容為C,帶電量為Q,相距為d,今在板間中點(diǎn)放一電量為q的點(diǎn)電荷,則它所受到的電場(chǎng)力的大小為()A、2kQdd2B、4kQdd2分析:由電容的定義式C=QU求出兩極板間的電壓,由板間電壓與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式U=Ed求出板間場(chǎng)強(qiáng),點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力大小為F=qE。解答:由電容的定義式C=QU得,板間電壓為U=QC.板間場(chǎng)強(qiáng)大小為E=Ud故選:C。點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)于電容、板間電壓、場(chǎng)強(qiáng)等物理量之間關(guān)系的掌握情況。基礎(chǔ)題。【解題思路點(diǎn)撥】電容的定義式與決定式的比較1.C=QU是電容的定義式,對(duì)某一電容器來(lái)說(shuō),Q∝U,但C2.C=?rS4πkd是平行板電容器電容的決定式,C∝?r,C∝S14.電容器的動(dòng)態(tài)分析(U不變)——板間距離變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,要首先區(qū)分是電壓不變還是電荷量不變:始終與電源連接時(shí)電壓不變,與電源斷開(kāi)時(shí)是電荷量不變。2.分析思路如圖3.具體的步驟如下:(1)根據(jù)C=?(2)根據(jù)C=Q(3)根據(jù)E=U(4)根據(jù)φ=Ed分析某點(diǎn)電勢(shì)的變化。(5)根據(jù)Ep=qφ分析電勢(shì)能的變化?!久}方向】如圖所示,平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電池連接,A板下方a處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷。S是閉合的,φa表示a點(diǎn)的電勢(shì),F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大,則()A、φa不變B、φa變小C、F變小D、F變大分析:電容器與電源相連,則可知電容器兩端的電壓不變;由極板的移動(dòng)可知d的變化,由U=Ed可知板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化,再由U=Ed可知Aa間的電勢(shì)差的變化,即可得出aB間電勢(shì)差的變化及a點(diǎn)電勢(shì)的變化。解答:因電容器與電源始終相連,故兩板間的電勢(shì)差不變,B板下移,則板間距離d增大,則板間電場(chǎng)強(qiáng)度E減小,由F=Eq可知電荷所受電場(chǎng)力變小,故C正確;則上板與a間的電勢(shì)差減小,而總電勢(shì)差不變,故a與B間的電勢(shì)差增大,而B(niǎo)接地,故a點(diǎn)的電勢(shì)增大,故A、B均錯(cuò);故選:C。點(diǎn)評(píng):電容器的動(dòng)態(tài)分析中首先應(yīng)注意是否與電源相連,再根據(jù)電容的變化進(jìn)行判斷;對(duì)于本題應(yīng)注意(1)因下極間接地,故aB間的電勢(shì)差大小即為a點(diǎn)的電勢(shì);(2)因aB間的距離發(fā)生變化,不能直接由U=Ed進(jìn)行判斷,我們是先求得Aa間的電勢(shì)差再求aB的間電勢(shì)差?!窘忸}思路點(diǎn)撥】分析電容器相關(guān)物理量的變化時(shí),要注意抓住不變量。電容器充電后保持與電源相連,即使電容器的電容變化,兩極板間的電壓不變。若充電后與電源斷開(kāi)且未放電,即使電容器的電容變化,兩極板的電荷量不變。15.電容器的動(dòng)態(tài)分析(Q不變)——板間距離變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題,要首先區(qū)分是電壓不變還是電荷量不變:始終與電源連接時(shí)電壓不變,與電源斷開(kāi)時(shí)是電荷量不變。2.分析思路如圖3.具體的步驟如下:(1)根據(jù)C=?(2)根據(jù)U=Q(3)根據(jù)E=4(4)根據(jù)φ=Ed分析某點(diǎn)電勢(shì)的變化。(5)根據(jù)Ep=qφ分析電勢(shì)能的變化。備注:(3)的推導(dǎo)過(guò)程如下:因?yàn)镃=?rS4πk

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