【物理】2019届二轮复习电容器学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习电容器学案（全国通用）

‎【重点知识梳理】‎ ‎1.电容器 两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。‎ ‎2.电容器的电容 电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的。‎ ‎3.平行板电容器的电容 平行板电容器的电容的决定式是： ‎ ‎4.两种不同变化 电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里一定要分清两种常见的变化： ‎ ‎（1）电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量而 ‎（2）充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，这种情况下 K ‎5. 电容器与恒定电流相联系 在直流电路中，电容器的充电过程非常短暂，除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路。应该理解的是：电容器与哪部分电路并联，电容器两端的电压就必然与那部分电路两端电压相等。‎ ‎6、电容器力学综合 电容器通过电学与力学知识联系起来时，解答这一类题目的关键还是在力学上，只要在对物体进行受力分析时，注意对带电体所受的电场力分析，再应用力学相关知识即可求解。必须注意的是：当带电体运动过程中与其它导体有接触时，有可能所带电量要发生变化。学 ]‎ ‎【高频考点突破】‎ 考点一、电容器在电路中的应用 如图所示的电路中，电容器的电容C1＝2C2，电源的电动势为E＝6.0 V，内阻为r＝1.0 Ω，‎ 电压表的规格为1.0 kΩ、6.0 V，当电路达到稳定状态后，则(　　)‎ A．电压表读数为3.0 V B．电压表读数为2.0 V C．静电计两端电势差为6.0 V D．电压表上电势差为6.0 V ‎【答案】C ‎【解析】电容在直流电路视为断路，此时电压表为一无电流通过的电阻，则电压表读数为0，静电计两端电势差为6.0 V，答案为C.学 ‎ 考点二、平板电容器动态分析-恒Q ‎(2010年北京)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。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，增大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不变 考点三、平板电容器动态分析-恒U 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则(　　)‎ A．电荷将向上加速运动 B．电荷将向下加速运动 C．电流表中将有从a到b的电流 D．电流表中将有从b到a的电流 考点四、静电除尘 ‎(2011年广东) 图8为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是 A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由集尘极指向放电极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 ‎【答案】BD ‎【解析】电子吸附尘埃使尘埃带负电，受力与电场方向相反，AC错。F=Eq，故BD正确。选BD ‎【专题突破练习】‎ ‎1.（2012·江苏卷） 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是(　　)‎ A．C和U均增大 B．C增大，U减小 C．C减小，U增大 D．C和U均减小 ‎【答案】B ‎【解析】由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，电荷量不变时U减小，B正确． 2.(2009年福建)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 ‎【答案】B ‎3.(2009年海南)一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为，其中是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，www.ks5u.com电容器极板间 A．电场强度不变，电势差变大 B．电场强度不变，电势差不变 C．电场强度减小，电势差不变 D．电场强度较小，电势差减小 ‎【答案】A ‎【解析】平行板所带电荷量Q、两板间电压U，有C＝Q/U、C＝、两板间匀强电场的场强E＝U/d，可得E＝。电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，则E不变。根据C＝可知d增大、C减小，又根据C＝Q/U可知U变大。‎ ‎4.(2010年安徽)如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是 E S R0‎ R1‎ R2‎ M N A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大 B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小 C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大 D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小 ‎5.(2012年广东)图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧。对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A．带正电的矿粉落在右侧 B．电场力对矿粉做正功 C．带负电的矿粉电势能变大 D．带正电的矿粉电势能变小 ‎【答案】BD　‎ ‎【解析】电场线的方向是由右向左，所以正电荷受到向左的电场力负电荷受到向右的电场力，电场力对正电荷或负电荷都是做正功，电势能减少，故AC错，BD对．‎ ‎6.(2012年大纲)如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触。‎ 求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。‎ 图9‎ ‎【答案】2Q 按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡位置．设小球质量为m，所带电荷量为q，则有 Tcosθ1＝mg③‎ Tsinθ1＝qE④‎ 式中T为此时悬线的张力．‎ 联立①②③④式得 tanθ1＝ 设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2＝，则 tanθ2＝⑥‎ 联立⑤⑥式得 ＝⑦‎ 代入数据解得 ΔQ＝2Q⑧‎ ‎7.(2012年海南)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 ‎【答案】AD