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专题38 静电场和电容器
一、单选题
1．（2021·浙江·高考真题）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，
其中a、b 是同一条实线上的两点，c 是另一条实线上的一点，d 是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说
法正确的是（ ）
A．实线表示电场线
B．离d 点最近的导体表面电荷密度最大
C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D．电荷从a 点到c 点再到b 点电场力做功一定为零
2．（2021·浙江·高考真题）如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的
是（ ）
A．探测发射台周围风力的大小
B．发射与航天器联系的电磁波
C．预防雷电击中待发射的火箭
D．测量火箭发射过程的速度和加速度
3．（2021·浙江·统考高考真题）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C 是同一等势面上
的两点，B 是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部的场强左端大于右端
B．A、C 两点的电势均低于B 点的电势
C．B 点的电场强度大于A 点的电场强度
D．正电荷从A 点沿虚线移到B 点的过程中电场力做正功，
电势能减小
4．（2016·浙江·高考真题）如图所示，两个不带电的导体A 和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把
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用丝绸摩擦过的玻璃棒C 置于A 附近，贴在A、B 下部的金属箔都张开，则 （ ）
A．此时A 带正电，B 带负电
B．此时A 电势低，B 电势高
C．移去C，贴在A、B 下部的金属箔都闭合
D．先把A 和B 分开，然后移去C，贴在A、B 下部的金属箔都闭合
5．（2015·浙江·高考真题）如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放
置．工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则
A．乒乓球的左侧感应出负电荷
B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上
C．乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用
D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞
6．（2015·江苏·高考真题）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，
《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说，但下列不属于静电现象的是( )
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
7．（2016·江苏·高考真题）一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场
线分布如图所示.容器内表面为等势面，A、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是( )
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A．A 点的电场强度比B 点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的低
C．B 点的电场强度方向与该处内表面垂直
D．将检验电荷从A 点沿不同路径移到B 点，电场力所做的功不同
8．（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N 组
成的电容器视为平行板电容器，M 固定，N 可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的
加速度。当汽车减速时，极板M、N 间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）
A．电容变小
B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变
D．极板间的电场强度变小
9．（2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意
图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，
极板上所带电荷量变少，则（ ）
A．材料竖直方向尺度减小
B．极板间电场强度不变
C．极板间电场强度变大
D．电容器电容变大
10．（2022·北京·高考真题）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E 为电源，R 为定值电
阻，C 为电容器，A 为电流表，V 为电压表。下列说法正确的是（ ）
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A．充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B．充电过程中，电压表的示数逐渐增大后趋于稳定
C．放电过程中，电流表的示数均匀减小至零
D．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零
11．（2021·江苏·高考真题）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨
膜电流，若将该细胞膜视为
的电容器，在
内细胞膜两侧的电势差从
变为
，则该
过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2020·浙江·统考高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、
磁感应强度大小为B 的匀强磁场。长为l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴
上，随轴以角速度
匀速转动。在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C、板间距为d
的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩
擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
13．（2017·海南·高考真题）如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电
小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所
受的电场力大小F 和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是
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A．F 逐渐减小，T 逐渐减小
B．F 逐渐增大，T 逐渐减小
C．F 逐渐减小，T 逐渐增大
D．F 逐渐增大，T 逐渐增大
14．（2019·浙江·高考真题）下列式子属于比值定义物理量的是
A．
B．
C．
D．
15．（2019·浙江·高考真题）下列器件中是电容器的是
A．
B．
C．
D．
16．（2014·海南·高考真题）如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，
极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。当把金
属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动。重力加速度为g。粒子运动的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
17．（2018·北京·高考真题）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是(
)
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A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
18．（2017·江苏·高考真题）如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C 中央各有一小孔，小孔分
别位于O、M、P 点，由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点，现将C 板向右平移到P′点，则由O 点静
止释放的电子（ ）
A．运动到P 点返回
B．运动到P 和P′点之间返回
C．运动到P′点返回
D．穿过P′点
19．（2016·天津·高考真题）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外
壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以E 表示两极板间的电场强度，EP表示
点电荷在P 点的电势能，θ 表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至
图中虚线位置，则（ ）
A．θ 增大，E 增大
B．θ 增大，EP不变
C．θ 减小，EP增大
D．θ 减小，E 不变
20．（2015·安徽·高考真题）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为
，其中
为
平面上单位面积所带的电荷量，
为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，
带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的
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静电引力大小分别为
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
21．（2016·全国·高考真题）一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介
质移出，则电容器（ ）
A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大
B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大
C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变
D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变
22．（2015·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C．电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
二、多选题
23．（2023·浙江·统考高考真题）以下实验中，说法正确的是（ ）
A．“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油
膜面积
C．“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；
温度升高，金属热电阻阻值增大
D．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，
原线圈接入10V 的交流电时，副线圈输出电压不为零
24．（2018·江苏·高考真题）如图所示，电源E 对电容器C 充电，当C 两端电压达到80 V 时，闪光灯瞬间
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导通并发光，C 放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C 充电．这样不断地充电和放电，闪光灯
就周期性地发光．该电路（ ）
A．充电时，通过R 的电流不变
B．若R 增大，则充电时间变长
C．若C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D．若E 减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
25．（2016·浙江·高考真题）以下说法错误的是（ ）
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大
C．电容器电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化
三、解答题
26．（2023·山东·统考高考真题）电磁炮灭火消防车（图甲）采用电磁弹射技术投射灭火弹进入高层建筑
快速灭火。电容器储存的能量通过电磁感应转化成灭火弹的动能，设置储能电容器的工作电压可获得所需
的灭火弹出膛速度。如图乙所示，若电磁炮正对高楼，与高楼之间的水平距离
，灭火弹出膛速度
，方向与水平面夹角
，不计炮口离地面高度及空气阻力，取重力加速度大小
，
。
（1）求灭火弹击中高楼位置距地面的高度H；
（2）已知电容器储存的电能
，转化为灭火弹动能的效率
，灭火弹的质量为
，电容
，电容器工作电压U 应设置为多少？
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27．（2019·北京·高考真题）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C 的电
容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图像都相同．
（1）请在图1 中画出上述u–q 图像 ( )．类比直线运动中由v–t 图像求位移的方法，求两极
间电压为U 时电容器所储存的电能Ep______．
（2）在如图2 所示的充电电路中，R 表示电阻，E 表示电源（忽略内阻）．通过改变电路中元件的参数对
同一电容器进行两次充电，对应的q–t 曲线如图3 中①②所示．
a．①②两条曲线不同是______（选填E 或R）的改变造成的；
b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电．依据a 中的结论，说明实现这两种充电方式的途径．
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（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加．
请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不
变”）．
“恒流
源”
（2）中电源
电源两端电压
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____
通过电源的电流
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