1、2012届高三物理一轮复习学案：第九章电场专题三 电容器静电屏蔽【考点透析】 一、本专题考点：电容器为类要求，静电屏蔽为类要求即能够确切理解电容的含义及与其它知识的联系，并能够在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用；对静电屏蔽要知道其内容及含义在高考中主要考查方向是：以选择题的形式对电容的定义及决定因素进行判断；以电容器为背景分析电场的力和能的性质；研究带电粒子在电容器中的运动二、理解和掌握的内容1电容定义式和决定式的综合应用，即分析电容器的结构变化对相关物理量的影响其基本思路是：首先确定不变量，若电容器充电后断开电源，则其所带电量Q不变，若电容器始终和直流电源相连，则两板间的电压U不
2、变；用CS/4kd，判断电容的变化情况；用CQ/U，分析Q或U的变化情况；用EU/d，分析平行板电容器两板间场强的变化情况2几点说明图1021（）电容器的电容是反映电容器本身贮电特性的物理量，由电容器本身的介质特性和几何尺寸决定，与电容器是否带电、带电的多少、两板间电势差的大小均无关（）静电屏蔽：如图10-21所示，将一空腔金属导体放在带电体附近，处于静电平衡后，空腔导体内部各点的场强均为零，如果空腔内有另一个导体存在，这个导体也不会受到所产生电场的影响，即空腔金属导体对其外部的电场有屏蔽作用3难点释疑有的同学不理解电容器中的电场强度由什么因素决定，常导致分析失误，现推导如下：由EU/d和CQ
3、/U得d，又CS/4kd，于是4kS，显然电场强度由、S这三个因素决定，与两极板间的距离d无关【例题精析】P图1022-+例 如图1022所示，平行板电容器接在电源上充电后，与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷固定在P点，以E表示两板间场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能若保持负极板不动，将正极板向下移，则( ) AU变小，E不变 BE变大，W变大 CU变小，W不变 DU不变，W不变解析：解答此题应明确，电容器与电源断开后，其所带电量Q将保持不变当正极板向下移时，电容器两板间距d减小，由CS/4kd可知电容C增大，由CQ/U可得U将减小，由EU/d、CQ/U和 CS/4k
4、d得E4kQ/S，所以场强E不变，答案A正确；分析P点所放电荷的电势能如何变化，应从分析P点的电势变化入手，设P点与负极板间的距离为d，则P点的电势jEd，E和d均不变，所以P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，答案C正确正确答案：AC思考1： 题中若正极板不动，将负极板向上移一些，各量如变何化？题中若是将正极板接地，而负极板不接地，保持负极板不动，将正极板向下移，各量如何变化？（答案：E不变，U变小，W变小；E不变，U变小，W变大）思考2： 题中若将一电源始终与电容器相连，保持负极板接地且不动，将正极板向下移时，各量如变何化？（答案：E变大，U不变，W变大）膜片电极固定电极F图1023例
5、 传感器是一种采集信息的重要器件如图1023是一种测定压力的电容式传感器当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器灵敏电流计和电源串接成闭合电路那么( )A当F向上压膜片电极时，电容将变小B当F向上压膜片电极时，电容将变大C当电流计有示数时，则压力F发生变化D当电流计有示数时，则压力F不发生变化 解析：此题考查电容器电容的决定因素及电容器的充放电现象当压力F发生变化时，两极板间距离d发生变化，由CS/d可知，电容C将会发生变化，由于电源始终与电容器相连，电容器上的电压不变，由CQ/U可知电容器带电量Q将发生变化，导致电容器充电或放电，这时电流表中就会有电流通
6、过正确答案：BCx图1024思考拓宽：仿照测定压力的电容式传感器，制做一个测定微小位移(或速度)的电容式传感器，如图1024所示，其中阴影部分为某种电介质请简单说明其原理（答案：当电介质发生位移时，电容器的电容发生变化，由电容变化的量值便可计算出位移的大小）例 空腔导体或金属网罩(无论接地与否)可以把外部电场遮住，使其 不受外电场的影响;接地的空腔导体或金属网罩可以使其 部不受 部带电体电场的影响，这种现象叫做 解析：当空腔导体或金属网罩处在电场中时，其表面会产生感应电荷，只有当感应电荷产生的电场在空腔导体或金属网罩内部与外电场相抵消时才能达到稳定状态，这时空腔导体或金属网罩内部场强处处为零，
7、内部就不受外电场的影响接地的空腔导体或金属网罩与大地构成一个整体，与大地等电势，其周围电场强度必须为零，因而其外部不受内部带电体电场的影响正确答案：内部，外部，内部，静电屏蔽【能力提升】知识与技能AB+C图10251如图1025所示，绝缘导体B、C相接触，A带正电荷，下列操作中不能使B带负电的是( )A先拿走C，再拿走A B先拿走A，再拿走CC用手接触一下C后离开，再拿走AD用手接触一下B后离开，先拿走C，再拿走A2平行板电容器电容为C，板间距为d，带电量为Q今在两板正中央处放一个电荷 q，则它受到的电场力的大小为（ ）.KQq/d2 B. 4KQq/d2 C. Qq/Cd D. 2Qq/Cd
8、 3如图1026所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中：（ ）BAbaR图1026A. 电阻R中没有电流 B电容器的电容变大C电阻R中有从a流向b的电流 D电阻R中有从b流向a的电流图1027BA 4如图1027所示，平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是( ) A将A板向下移动 B使A板放走部分电荷 C将B板向右移动 D将AB之间充满电介质5以下说法中不正确的是( )A通讯电缆的外面包一层铅皮，是用来防止外界电场的干扰B为了防止通讯电缆中信号对外界的干扰可将其外面包铅皮接地C法拉第圆筒实验说明电
9、荷只分布在导体的外表面上 D金属网或金属皮外的带电体不会在其内部产生电场6平行板电容器的电容为C，两极板间距离为L，电容器所带电荷量为Q，现在使电容器所带电荷量增加了DQ若极板间有a、b两点，相距为d，则下列说法中正确的是（ ） 两板间原来的电场强度是Q/CL 两板间现在的电场强度是Q/CL两板间电场强度增加了DQ/CL a、b两点间的电势差一定增加了DQd/CLA B C D。能力与素质ABSq图10287平行板电容器的两极板接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为q ，如图1028所示那么( )A保持开关S闭合，A板向B靠近，则q
10、角减小B保持开关S闭合，A板向B靠近，则q 角不变C开关S断开，A板向B靠近，则q 角增大D开关S断开，A板向B靠近，则q 角不变绝缘物质金属芯线导电液体图1029h 8如图1029是测定液面高度h的传感器在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，下列说法中正确的是( )A液面高度h变大，电容变小B液面高度h变小，电容变大C金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极D金属丝线的两侧构成电容器的两电极 9有一个空腔导体内部和外部都有电荷， 如图1430所示，下述结论正确的是 ( )Q1Q2图1430 A导体不接地时，内部电场强度受到外部电荷的影
11、响 B导体不接地时，外部电场强度受到内部电荷的影响 C导体接地时，内部电场强度受到外部电荷的影响 D导体接地时，外部电场强度受到外部电荷的影响10如图1031所示,平行板电容器两板A、B通过电流计G、电键S和电源相连当S闭合后，A、B两板相距为d时，A、B内恰有一个带电微粒处于静止状态（）始终闭合，将A、B两板间距离由d增大到2d，电容器的电容将由变为 ，A、B间电压将由变为 ，电流计中将 电流流过（填“有”或“无”），电容器内的带电微将 （）断开后，将A、B两板间距离由d减少到d/2，电容器的电容将由变为 ，A、B间电压将由U变为 ，A、B间电场强要将由E变为 ，电流计G中将 电流流过（填“有”或“无”）， 电容器内的带电微将 BAdsUGhm图103111在观察油滴在水平放置的平行板电容器中运动的实验中，原有一油滴静止在电容器中，给电容器再充上一些电荷DQ1，油滴开始向上运动，经t秒后，电容器突然放电失去一部分电荷DQ2，又经t秒，油滴回到原处，假设油滴在运动过程中没有失去电荷，试求DQ2和DQ1之比？专题三 1.，2.C，3.C，4.A，5.D，6.，7.，8，9.B，10C/2,U,向下加速运动;2C,U/2,E,无,静止不动 114/1
