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高考重点考点解读与针对性训练
第十章 静电场
考点75 电容器和电容
【考点解读】
1.电容器
（1）组成：由两个彼此
绝缘
又相互靠近的导体组成。
（2）带电荷量：一个极板所带电荷量的
绝对值
。
（3）充电与放电
①充电：电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能
量不断储存在电容器中。
②放电：放电的过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
2.电容
（1）定义：电容器所带的
电荷量
Q
与电容器两极板之间的
电势差
U
的比值。
（2）定义式：C＝ Q
U 。
（3）单位：法拉（F）、微法（μF）、皮法（pF）。1 F＝
10
6
μF＝
10
12
pF。
（4）意义：表示电容器
容纳电荷
本领的高低。
3.平行板电容器的电容
（1）决定因素：正对面积、相对
介电常数
、两板间的
距离
。
（2）决定式：C＝ εr S
4 π kd
，k 为静电力常量。
4 平行板电容器的动态分析思路
1
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【高考真题】
【典例1】. （2025 高考甘肃卷） 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间
形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。M、N 点在同一等势面上，N、P 点在
同一电场线上。下列说法正确的是（ ）
A. M 点的电势比P 点的低
B. M 点的电场强度比N 点的小
C. 负电荷从M 点运动到P 点，速度增大
D. 负电荷从M 点运动到P 点，电场力做负功
【答案】D
【解析】由于M、N 点在同一等势面上，N、P 点在同一电场线上，电场线方向由正极指向
负极，沿电场线电势逐渐降低，可知M 点的电势比P 点的高，A 错误；M 点的电场线分布
比N 点电场线密集，根据电场线的疏密表示场强大小，可知M 点的电场强度比N 点的大，
B 错误；负电荷从M 点运动到P 点，电场力做负功，电势能增加，动能减小，速度减小，D
正确C 错误。
【典例2】．（2025 高考江苏卷）如图所示，平行金属板与电源连接。一点电荷由a 点移
动到b 点的过程中，电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动，使两板间距
离增大为原来的2 倍，再将该电荷由a 移动到b 的过程中，电场力做功为（ ）
A．
B．W
C．
D．
【答案】A
【解析】根据题意可知，电容器与电源保持连接，电容器两端电压不变，现将电容器两极
2
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板间距增大至原来的两倍，由公式
可知，极板间电场强度变为原来的
，则有
可知，再把电荷由a 移至b，则电场力做功变为原来的
，即电场力做功为
，A
正确。
。
【典例3】. （2025 高考黑吉辽蒙卷）如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性
结构是模仿犰狳设计的，逐渐增大施加于两极板压力F 的过程中，F 较小时弹性结构易被压
缩，极板间距d 容易减小；F 较大时弹性结构闭合，d 难以减小。将该电容器充电后断开电
源，极板间电势差U 与F 的关系曲线可能正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据公式
和电容的决定式
,可得
.
根据题意F 较小时易被压缩，故可知当F 较小时，随着F 的增大，d 在减小，且减小的越来
越慢，与电源断开后Q 不变，故此时极板间的电势差U 在减小，且减小的越来越慢；当F
增大到一定程度时，再增大F 后，d 基本不变，故此时U 保持不变，结合图像，最符合情
境的是D 选项。
3
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【典例4】（2024·浙江6 月选考6 题）图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影
响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则（ ）
A.极板间电势差减小
B.电容器的电容增大
C.极板间电场强度增大
D.电容器储存能量增大
答案：D
解析：静电计指针张角增大，说明极板间电势差增大，A 错误；由C＝εr S
4 π kd
可知，当极板
间距增大时，电容器的电容减小，B 错误；极板间电场强度E＝U
d ＝Q
Cd ＝4 π kQ
εr S
，其与Q
有关，与d 无关，电荷量不变，则极板间电场强度不变，C 错误；移动极板的过程中需要
克服电场力做功，电容器储存的能量增大，D 正确。
【典例5】 （2024·吉林高考5 题）某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度cm的关系曲线
如图a 所示。将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源、电流表等构成
如图b 所示的电路。闭合开关S 后，若降低溶液浓度，则（ ）
A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
答案：B
解析：根据题图a 可知，降低溶液的浓度时，该不导电溶液的相对介电常数εr增大，结合
电容的决定式C＝εr S
4 π kd
可知，电容器的电容增大，A 错误；电容器一直与恒压电源相连，
则电容器两极板之间的电势差不变，C 错误；根据电容的定义式C＝Q
U 结合A、C 项分析可
4
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知，电容器所带的电荷量Q 增大，则溶液浓度降低过程中，电容器充电，电路中的电流方
向为N→M，B 正确，D 错误。
【针对性训练】
1. （2025 年4 月东北三省部分高中联盟第二次模拟联合调研）某同学制成了一种电容式加
速度仪，结构如图所示。A、B 两板间连接有劲度系数为k 的用绝缘材料制成的轻弹簧，A
板固定在运动物体上，B 板可自由运动，B 板质量为m，电容器的带电量保持恒定，两板与
电压传感器连接。物体不动时，弹簧长度为d，电压传感器的示数为U，当物体向右做匀加
速直线运动，稳定时，电压传感器的示数为0.6U，不计一切摩擦，则物体运动的加速度大
小为（不考虑弹簧形状对电容器中电介质的影响）（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据
、
、
整理得
由于电容器带电量恒定，因此当两板间的距离改变时，板间的电场强度恒定，则
解得
5
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根据牛顿第二定律
解得加速度大小
，故选B。
2. （2025 年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试）如图所示，电容式麦克风的振动
膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成
闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动，与基
板距离减小的过程中（ ）
A. 电容器
电容减小
B. 振动膜所带的电荷量增大
C. 电容器的板间电场强度不变
D. 图中a 点电势低于b 点电势
【答案】B
【解析】．根据
振动膜随声波向右振动，与基板距离减小时，即
减小，则电容器的电容增大，故A 错误；
根据电容的定义式有
，结合上述，电容器的电容增大，极板电压一定，则振动膜所
带的电荷量增大，故B 正确；根据电场强度与电势差的关系
，电压一定，
减小，
则电容器的板间电场强度增大，故C 错误；振动膜与电源负极连接，振动膜带负电，结合
上述可知，电容器所带电荷量增大，电容器处于充电状态，即振动膜将得电子，电阻中的
电流由
，则图中a 点电势高于b 点电势，故D 错误。
6
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3. （2025 年5 月福建省三明市高三质量检测）如图为探究平行板电容器电容的影响因素的
实验装置（ ）
A. 静电计指针张角变大表明电容器极板电势差增大
B. 静电计指针张角变大表明电容器极板电势差减小
C. 只增加极板电量，静电计指针张角变大，但电容不变
D. 只增加极板电量，静电计指针张角变大，表明电容增大
【答案】AC
【解析】．静电计指针张角变大表明电容器极板电势差增大，故A 正确，B 错误；
只增加极板电量Q，根据平行板电容器电容
决定式
可知，电容不变，根据电容的定义式有
可知，电势差U 变大，则静电计指针张角变大，故C 正确，D 错误。
4. (四川雅安市高2025 年4 月第二次诊断)人体的细胞膜模型如图甲所示，双分子层之间存
在电压，医学上称为膜电位。将厚度均匀细胞膜简化为如图乙所示模型，膜内电场由膜电
位产生，可视为匀强电场。初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的A 点运
动到B 点。下列说法正确的是（ ）
A. B 点电势较高
B. 钾离子电势能增大
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C. 仅增大膜电位，钾离子到达B 点的速度变小
D. 仅增加膜的厚度，钾离子到达B 点的速度不变
【答案】D
【解析】．由题知，初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的A 点运动到B
点，则电场力做正功，则钾离子的电势能减小，钾离子带正电，则B 点电势低于A 点电势，
故AB 错误；
初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的A 点运动到B 点的过程，由动能定
理可知
，由此可知，仅增大膜电位，钾离子到达B 点的速度变大，仅增加膜
的厚度，钾离子到达B 点的速度不变，故C 错误，D 正确；
5. 如图所示的电路中，闭合开关，待电路稳定后，可看成质点的带电小球恰好静止在平
行板电容器之间的M 点，其中二极管可视为理想二极管，下列说法正确的是（ ）
A.向右移动R3的滑片，小球向下移动
B.向右移动R1的滑片，小球的电势能将减小
C.向下移动电容器的下极板，二极管右端电势高于左端电势
D.断开S 后，紧贴电容器的上极板附近插入金属板，M 点的电势将升高
答案 BC
解析：向右移动R3的滑片，电容器两端电压不变，两极板之间的电场强度不变，因此小球
仍静止不动，A 错误；向右移动R1的滑片，R2两端电压增大，电容器两端电压增大，两极
板之间的电场强度增大，小球受到的静电力增大，小球将向上运动，静电力做正功，小球
的电势能减小，B 正确；向下移动电容器的下极板，电容器极板间距d 增大，根据C＝
εr S
4 π kd ，C＝Q
U ，可知C 减小，若U 不变时，Q 将减小，但由于二极管的存在，电容器无法
放电，所以Q 不变，U 增大，二极管右端电势高于左端电势，C 正确；断开S 后，紧贴电容
器的上极板附近插入金属板，电容器极板间距d 减小，根据C＝εr S
4 π kd
，C＝Q
U ，E＝U
d 可
得E＝4 π kQ
εr S
，可知极板间电场强度不变，M 点到下极板间距不变，电势差不变，因此M
8
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点电势不变，D 错误。
6.（2025·江苏海安高级中学期中）超级电容的容量比通常的电容器大得多，其主要优点是
高功率脉冲应用和瞬时功率保持，具有广泛的应用前景。如图所示，某超级电容标有“2.7
V 100 F”字样，将该电容器接在电动势为1.5 V 的干电池两端，则电路稳定后该电容器
的负极板上所带的电荷量为（ ）
A.－150 C
B.－75 C
C.－270 C
D.－135 C
答案 A
解析： 根据C＝Q
U 可知电容器所带的电荷量为Q＝CU＝100×1.5 C＝150 C，则电路稳定
后该电容器的负极板上所带的电荷量为－150 C，故选A。
7.（2025·山东潍坊模拟）心脏除颤器是目前临床上广泛使用的抢救设备之一，如图甲所示。
心脏除颤器通过接触皮肤的电极板使电容器放电，实施电击治疗，如图乙。已知某款心脏
除颤器，在短于一分钟内使电容器充电到4 000 V，存储电荷量为0.16 C。抢救病人时，
电极板放电，使一部分电荷在4 ms 的脉冲时间内经过身体。下列说法正确的是（ ）
A.电容器充电至4 000 V 时，电容为20 μF
B.电容器放电过程中电容减小
C.电容器充电至2 000 V 时，所带电荷量为0.08 C
D.电容器放电过程中电流恒定
答案 C
解析： 电容器充电至4 000 V 时，电容为C＝Q
U ＝0.16
4 000 F＝40 μF，故A 错误；电容
由电容器本身决定，不随电压、电荷量的变化而变化，即电容保持不变，故B 错误；电容
器充电至2 000 V 时，所带电荷量为Q'＝CU'＝40×10－6×2 000 C＝0.08 C，故C 正确；
电容器放电过程中，电荷量减少，电容器两极板间电势差减小，电流减小，故D 错误。
8.（2025·内蒙古巴彦淖尔高三期末）电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传
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感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A 是固定极
板，B 是可动极板，B 与被测物体连接在一起， 为灵敏电流计，当被测物体水平向左移动
时，下列说法正确的是（ ）
A.电容器的电容变小
B.极板间的电场强度变大
C.电容器所带的电荷量减少
D.灵敏电流计中有从a 到b 方向的放电电流
答案 B
解析： 电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端电压不变，当被测物体水平向左移动
时，根据C＝εr S
4 π kd
，C＝Q
U ，可知由于极板距离减小，则电容器的电容变大，电容器所带
的电荷量增加，灵敏电流计中有从b 到a 方向的充电电流；根据E＝U
d ，可知极板间的电
场强度变大。故选B。
9.（2025·宁夏银川模拟）示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组
成，如图所示。如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的（ ）
A.极板X 应带正电，极板Y 应带正电
B.极板X'应带正电，极板Y'应带正电
C.极板X 应带正电， 极板Y 应带负电
D.极板X'应带正电，极板Y'应带负电
答案 A
解析： 根据亮斑的位置可知电子在偏转电极间的电场中分别向X 极和Y 极偏转，所以电
子在两个电场中受到静电力的方向应分别朝向X 极和Y 极，所以极板X 和极板Y 都应带正
电。故选A。
10.（2025·江苏南通期末考试）如图所示，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板。
质量为m、电荷量为q 的带负电的粒子（不计重力）以初速度v0由小孔水平射入电场，当
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M、N 间的电压为U 时，粒子刚好能到达N 板。如果要使这个带电粒子到达M、N 两板中
线位置处即返回，则下述措施能满足要求的是（ ）
A.使初速度减小为原来的1
2
B.使M、N 间的电压提高到原来的4 倍
C.使M、N 间的电压加倍
D.使初速度减小为原来的1
2，同时M、N 间的电压加倍
答案 C
解析： 粒子从进入电场到到达N 板的过程中，板间的电场强度为E＝U
d ，由动能定理得
－qEd＝0－1
2mv0
2，解得d＝mv0
2
2qE
，设带电粒子离开M 板的最远距离为x，则若使初速度
减为原来的1
2，根据动能定理有－qEx＝0－1
2m(
v0
2 )
2
，解得x＝d
4 ，故A 错误；若电压提高
到原来的4 倍，则电场强度也变为原来的4 倍，设带电粒子离开M 板的最远距离为x1，根
据动能定理有－q·4Ex1＝0－1
2mv0
2，解得x1＝d
4 ，故B 错误；同理，若电压提高到原来的2
倍，则电场强度也变为原来的2 倍，设带电粒子离开M 板的最远距离为x2，根据动能定理
有－q·2Ex2＝0－1
2mv0
2，解得x2＝d
2 ，故C 正确；若初速度减少一半，电压加倍，则电场
强度加倍，设带电粒子离开M 板的最远距离为x3，根据动能定理有－q·2Ex3＝0－1
2m(
v0
2 )
2
，解得x3＝d
8 ，故D 错误。
11.（2025·河北石家庄市二模）某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价
负电的灰尘颗粒组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电
颗粒入射时的最大动能为4×106 eV，金属板的长度为L，金属板的间距为d，且L＝100d。
在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用
要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为（ ）
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A.1 600 V
B.800 V
C.400 V
D.200 V
答案 A
解析： 只要紧靠上极板的颗粒能够落到下极板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有
L＝v0t，竖直方向有d＝1
2at2，qE＝ma，又E＝U
d ，联立解得两金属板间的电压为U＝
2d
2m v0
2
q L
2
＝1 600 V，故选A。
12.〔多选〕（2025·浙江温州市一模）如图所示，加速电场的两极板P、Q 竖直放置，间距
为d，电压为U1。偏转电场的两极板M、N 水平放置，两极板长度及板间距均为L，电压为
U2。P、Q 极板分别有小孔A、B，AB 连线与偏转电场中心线BC 共线。质量为m、电荷量为
q 的正离子从小孔A 无初速度进入加速电场，经过偏转电场，到达探测器（探测器可上下
移动）。整个装置处于真空环境，且不计离子重力。下列说法正确的是（ ）
A.离子在加速电场中运动时间为d√
m
2qU 1
B.离子在M、N 板间运动时间为L√
m
2qU 1
C.离子到达探测器的最大动能为q（U1＋U2）
D.为保证离子不打在M、N 极板上，U1与U2应满足的关系为U2＜2U1
答案 BD
解析： 离子在加速电场做匀加速直线运动，加速度为a1＝U 1q
dm
，由公式d＝1
2a1t1
2，得
离子在加速电场中运动时间为t1＝d√
2m
U 1q ，故A 错误；设离子进入偏转电场的速度为v0，
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由动能定理有U1q＝1
2mv0
2，离子在M、N 板间运动时间为t2＝L
v0
，得t2＝L√
m
2qU 1
，故B
正确；当离子打到M 或N 板时动能最大，由动能定理有Ekm＝U1q＋U 2
2
q，故C 错误；为保
证离子不打在M、N 极板上，即离子在竖直方向的偏转位移应小于L
2 ，有1
2×U 2q
Lm t2
2＜L
2 ，
得U2＜2U1，故D 正确。
13 （2024 年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12 月月考）如图所示，M、N 为
水平放置的平行板电容器的两个金属极板，G 为静电计。闭合开关S，静电计
指针张开一定角度，电容器两极板间的P 点有一带电液滴处于静止状态。下列
说法正确的是( )
A．保持开关S 闭合，将R 的滑片向右移动，G 的指针张开角度减小
B．保持开关S 闭合，将R 的滑片向左移动，带电液滴仍处于静止状态
C．若断开开关S，将极板M 向上移动少许，G 的指针张开角度减小
D．若断开开关S，将极板M 向左移动少许，带电液滴仍处于静止状态
【参考答案】B
【名师解析】闭合开关，U 一定时静电计指针示数不变，R 中无电流，则无电压，故静电
计G 的指针不随R 的变化而变化，A 错误；R 的改变不影响电容器两端电压，故带电液滴
仍处于静止状态，B 正确；开关断开，平行板电容器的带电荷量Q 不变，M 极板向上移动
一段距离时，两极板间距d 增大，由C＝εr S
4 π kd
，U＝Q
C ，则电容C 变小，U 变大，则静
电计G 的指针张开角度增大，C 错误；若断开开关S，将极板M 向左移动少许，正对面积
减小，电容减小，电势差增大，两板间电场强度E＝U
d
增大，带电液滴不能处于静止状态，
D 错误。
14 . (2025 广西重点高中质检)如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，电介质板
与被测物体相连，被测物体到极板右边缘的距离为x。接入电路后，通过极板上物理量的
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变化可确定被测物体的位置，下列说法正确的是（ ）
A.若x 变大，则电容器的电容增大
B.若x 变小且电容器的电荷量不变，则电容器极板间的电压减小
C.若x 变大且电容器极板间的电压不变，则电容器的电荷量增加
D.若x 变大且电容器极板间的电压不变，则有电流流向电容器的正极板
答案 .B
【解析】
变大，即拔出电介质板，根据电容的决定式
可知，电容减小，选项
A 错误；若
变小，则电容增大，电容器的电荷量不变，根据
可知，电容器极板间
的电压
变小，选项B 正确；
变大，电容减小，结合
可知，电容器的电荷量
减少，电容器放电，所以有电流流向电容器的负极，选项C、D 均错误。
15. （2024 安徽安庆市二模）如图所示，两个完全相同的平行板电容器水平放置，上极板
由导线经二极管相互连接，下极板由导线直接连接且接地，开始时两电容器上极板带电荷
量相等。带电小球A 静止在左边电容器的中间位置，另一个带电小球B 通过绝缘细线悬挂
在右边电容器的上极板上，且B 球静止时距下极板的距离为两板间距的四分之一。两球均
可视为点电荷。以下说法中正确的是（ ）
A. A 球电势能大于B 球电势能
B. 将左边电容器下极板上移少许，A、B 两球开始所在位置处的电势均升高
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C. 将左边电容器下极板下移少许，稳定后左右两平行板电容器内电场强度大小相等
D. 在左边电容器靠近下极板插入一电介质板，稳定后右边电容器内电场强度大小不变
【参考答案】D
【名师解析】
开始时左右两电容器内场强相等，由于不知道B 球的质量及所带电荷，因此无法比较两者
的电势能，故A 错误；将左边电容器下极板上移少许，由电容的决定式
可知电容C 增大，由于二极管的存在，右侧电容器内的电荷不能移向左边电容器，因此左
边电容器的带电荷量
不变，由
，
联立可得
可知，左边电容器两极板间电压减小，但是场强大小不变，对两点电势大小
计算有
由于两边场强均不变，而左侧
减小，右侧
不变，因此左边A 球所在位置电势减小，右
边B 球所在位置电势不变，故B 错误；
将左边电容器下极板下移少许，根据
可知左边电容器电容减小，因此左边电容器需要放电，即左边电容器内的电荷将移向右边
电容器，根据
，
联立可得
可知，左边电容器内场强减小，而右边电容器内场强增大，故C 错误；
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在左边电容器靠近下极板插入一电介质板，根据
可知，左边电容器电容变大，而由于二极管的单向导电性，可知右边电容器中的电荷不能
左移，因此，稳定后右边电容器内电场强度大小不变，故D 正确。
16. (2024 浙江台州期末)如图所示的电路中，
为定值电阻，MN 是水平正对放置的平行板
电容器的两个极板，
板接地，规定接地点电势为零．开关
闭合，有一带电油滴静止悬
浮在两极板间的
点，下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关
闭合，将M 板向右平移一小段距离，电容器的电容
增大
B. 保持开关
闭合，增大两极板间的距离，电阻
中有从
到
的电流
C. 断开开关
，将N 板向下平移一小段距离，带电油滴的电势能不变
D. 断开开关
，减小两极板间的距离，带电油滴仍静止不动
【参考答案】D
【名师解析】
根据电容决定式
可知，将M 板向右平移一小段距离，两板间的正对面积将减小，则电容器的电容C 要减小，
故A 错误；
根据电容定义式和决定式
可知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容将减小，由于两极板间的电压不变，所以
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极板上的电荷量要减少，将在图示电路中形成逆时针方向的电流，即电阻R 中有从D 到B
的电流，故B 错误；
断开开关S 后，两极板上的电荷量将保持不变；将N 板向下平移一小段距离，则根据
有
即极板间的电场强度不变，带电油滴悬浮的位置不变；根据
可知两极板间的电势差将增大，所以A 点的电势
将升高，由于油滴带负电，根据电势能
公式
可知带电油滴的电势能将减小，故C 错误；
断开开关S，两极板上的电荷量将保持不变，由
可知，减小两极板间的距离，极板间的电场强度不变，所以带电液滴仍静止不动，故D 正
确。
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