1、高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 高考命题潜规则揭秘 29：电容器动态变化、研究影响平行板电容器的因素、与电容器相关的动态电路规则验证：2012 年江苏物理第 2 题、2012 年海南物理第 9 题、2011 天津理综第 5 题、2010 北京理综第 18 题、2010 安徽理综第 18 题、2012 年浙江理综第20 题 命题规律：电容器是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题考查电容器动态变化、研究影响平行板电容器的因素、与电容器相关的动态电路的题型一般为选择题，综难度中等。命题分析考查方式一考查电容器动态
2、变化【命题分析】：电容是表征电容器本身储存电荷本领高低的物理量。电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U的比值叫做电容器的电容 C=Q/U.。平行板电容器的电容：C=2Skd。解决电容器动态问题要关键掌握两点：一是电容器充电后与电源断开极板上带电量不变的，二是与电源相接电容器极板间电压不变的。高考对电容器动态变化的考查难度中等。典例 1.（2012 年江苏物理第 2 题）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，其电容量 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是 AC 和 U 均增大 BC 增大，U 减小 CC 减小，U 增大 DC 和
3、U 均减小 典例 2.（2012 年海南物理第 9 题）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 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 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 典例 3（2011 天津理综第 5 题）板间距为 d
4、 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为1U，板间场强为1E 现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为 12 d，其他条件不变，这时两极板间电势差2U，板间场强为2E，下列说法正确的是 A.2121,UU EE B.21212,4UU EE C.2121,2UU EE D.21212,2UU EE【点评】此题考查平行板电容器、电容量定义、电容量决定式及其相关知识点。高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 考查方式二 研究影响平行板电容器的因素【命题分析】：研究影响平行板电容器的因素是教材中的重要演示实验，高考对研
5、究影响平行板电容器的因素实验的考查难度中等。典例 4（2010 北京理综第 18 题）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为 S，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若 A.保持 S 不变，增大 d，则 变大 B.保持 S 不变，增大 d，则 变小 C.保持 d 不变，增大 S，则 变小 D.保持 d 不变，增大 S，则 不变 考查方式三与电容器相关的动态电路【命题分析】分析与电容器相关的动态电路要注意直流不能通过电容器，与电容器串联的电阻中没有电流。高考对与电容器相关的动态电路的考查难度中等。典例 5（2010 安徽理综第 18 题
6、）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 m、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 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 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 典例 6.（2012 年浙江理综第 20 题）为了测
7、量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器 C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈 L 或电源相连，如图所示。当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C 构成的回路中产生的周期 T=2LC 的振荡电流。当罐中液面上升时（）A.电容器的电容减小 B.电容器的电容增大 C.LC 回路的振荡频率减小 D.LC 回路的振荡频率增大 典例 7（2012全国理综）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。先给电容器缓慢充电，使两级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/6。再给高考资源网（），您身边的高考
8、专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，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。【2012 模拟题精选训练题】1（2012 年 2 月深圳第一次调研）如图所示，当平行板电容器 C 充电后把电键S 断开设电容器电压为 U，电量为 Q现只将电容器两板的正对面积减小，则 AQ 变大 BQ 不变 CU 变大 DU 变小 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 2.（2012 年 3 月山东威海一模）下列说法是某同学对电学中
9、相关概念及公式的理解，其中正确的是 A.电场强度公式 E=U/d 只适用于匀强电场 B.根据电容的定义式 C=Q/U，电容器极板上的电荷量每增加 lC，电压就增加 lV学科 C.根据电场力做功的计算式 W=qU，一个电子在 lV 电压下加速，电场力做功为 leV D.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹.答案：AC 解析：电场强度公式 E=U/d 只适用于匀强电场，选项 A 正确；根据电容的定义式 C=Q/U，电容器极板上的电荷量与电压成正比，选项 B 错误；根据电场力做功的计算式 W=qU，一个电子在 lV 电压下加速，电场力做功为 leV，选项C 正确；电场线是为形象化描述电场引入的
10、假想曲线，不是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹，选项 D 错误。3（2012 年 3 月兰州诊断）如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为 Y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）4（2012 年 3 月陕西宝鸡第二次质检）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后 高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858
11、529021 AP 点的电势将降低 B带点油滴的电势能将减少 C带点油滴将沿竖直方向向上远动 D电容器的电容减小，则极板带电量将增大 5.（2012 河南商丘模拟）带有等量异种电荷的平行金属板 M、N 水平放置，两个电荷 P 和 Q 以相同的速率分别从极板 M 边缘和两板中间沿水平方向进入板间电场，恰好从极板 N 边缘射出电场，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是 6（19 分）（2012 年 2 月重庆八中检测）如图所示，两平行金属板 A、B 长 L=8cm，两板间距离 d=8cm，A 板比 B 板电势高 300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量 q10-10C
12、，质量 m10-20kg，沿电场中心线 RD 垂直电场线飞入电场，初速度 02106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面 MN、PS 间的无电场区域。已知两界面 MN、PS 相距为 12cm，D 是中心线 RD 与界面 PS 的交高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 点。求:（1）粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 RD 的距离 y 以及速度v 大小？（2）粒子到达 PS 界面时离 D 点的距离Y 为多少？（3）设 O 为 RD 延长线上的某一点，我们可以在 O 点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕 O 点做匀速圆周运动，求在
13、 O 点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数 k=90109Nm2/C2，保留两位有效数字）高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 7.（2012 年 5 月吉林市质检）如图所示，A 板发出的电子经加速后，沿水平方向射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为 U，电子最终打在光屏 P 上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是 A 当滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升学,B 当滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升 C 水平金属板电压 U 增大时，其他不变，则电子打在荧光屏
14、上的速度大小不变 D 水平金属板电压 U 增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 8.（2012 年 4 月浙江绍兴模拟）相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近 A 板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为 v0，质量为 m，电量为e，在 AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中 0 k 1，U0=206mve；紧靠 B 板的偏转电场电压也等于 U0，板长为 L，两板间距为 d，距偏转极板右端 L/2 处垂直放置很大的高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 荧
15、光屏 PQ。不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。（1）在 0T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果用 L、d 表示，第 2 小题亦然）（2）只调整偏转电场极板的间距（仍以虚线为对称轴），要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求？（3）撤去偏转电场及荧光屏，当 k 取恰当的数值，使在 0T 时间内通过电容器 B 板的所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求 k 值。高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021 9（20 分）(2012 年 5
16、月浙江名校新高考联盟第二次联考)如图所示，一对半径均为 R1 的金属板 M、N 圆心正对平行放置，两板距离为 d，N 板中心镀有一层半径为 R2 的圆形锌金属薄膜，dR2R1，两板之间电压为 UMN，两板之间真空且可视为匀强电场。N 板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为 v，方向各异的电子，已知电子的电荷量为 e，质量为 m，每秒稳定发射 n 个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用，电子到达 M 板全部被吸收。M 板右侧串联的电流表可以测量到通过 M 板的电流 I。试求：（1）当 UMN 取什么值时，I 始终为零；高考资源网（），您身边的高考专家 （山东、北京、天津、云南、贵州）五地区试卷投稿 QQ 858529021（2）当 UMN 取什么值时，I 存在一个最大值，并求这个最大值；（3）请利用（1）（2）的结论定性画出 I 随 UMN 变化的图像。
