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考点巩固卷54
电容器的动态分析
建议用时:50 分钟
考点序号
考点
题型分布
考点1
电势差U 不变模型
3 单选+3 多选
考点2
电荷量Q 不变模型
4 单选+2 多选
考点3
带电粒子在电容器中的平衡与运动模型
3 单选+5 多选
考点01:电势差U 不变模型(3 单选+3 多选)
一、单选题
1.(2023·湖北·统考模拟预测)如图所示,平行板电容器通过理想二极管与电池相连,当二极板间距离减
小后,则两板间的电压U 和电场强度E,电容器电容C 及电量Q 与原来相比( )
A.U 变小
B.E 变大
C.C 不变
D.Q 不变
【答案】B
【详解】平行板电容器与电池相连,其电压U 保持不变,当二极板间距离减小后,由
可知,板间场强E 变大.板间距离减小,根据公式
可知电容C 增大,根据
U 不变,则电量Q 变大.即U 不变,E 变大,C 变大,Q 变大。
故选B。
2.(2023·广东广州·华南师大附中校考三模)如图所示,两个相同的半圆形金属板相互靠近、水平放置,
板间可视为真空。两金属板分别与电源两极相连。上极板可绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。开始时,
两极板边缘完全对齐,闭合开关S 后,两板间的一个带电微粒恰好静止;然后让上极板转过
(微粒仍在
1
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两板间)忽略电场边缘效应,则( )
A.断开开关S 后,微粒将竖直下落
B.转动前后,电容器的电容之比为36:35
C.转动过程中,有从a→b 的电流流过电阻R
D.断开开关S 后,上极板再转动
,微粒仍然静止
【答案】B
【详解】AB.闭合开关S 后,让上极板转过
,则两极板正对面积减少,根据公式
可知,其他条件不变,电容器的电容变小,变化前后面积之比为
转动前后,电容器的电容之比也为
又根据公式
电势差与间距均不变,则电场强度不变,电场力不变,所以微粒仍静止,断开开关S 后,各个物理量不变,
微粒仍静止,故A 错误,B 正确;
C.转动过程之前,电容器下极板带正电、上极板带负电,转动过程中,电容变小,电容器放电,有从
b→a 的电流流过电阻R,故C 错误;
D.当断开开关S 后,两极板的电荷量不变,让上极板再转过
,则两极板正对面积减少,根据公式
2
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可知,其他条件不变,电容器的电容变小,则电场强度增大,电场力增大,所以微粒将竖直向上运动,故
D 错误。
故选B。
3.(2023·福建·模拟预测)如图,水平放置的
、
板和
、
板分别组成平行板电容器
和
,
板
通过一理想二极管与
板相连接,B 板和N 板都接地。M、N 两板之间插有电介质,A 板和B 板正中均有
一小孔,两孔在同一竖直线上。现让A 板带正电,稳定后,一带电液滴从小孔正上方由静止开始下落,穿
过小孔到达
板处速度恰为零。空气阻力忽略不计,极板间电场视为匀强电场。下列说法正确的是
( )
A.仅将A 板向下移动一小段距离后,A 板电势升高
B.仅将
板向右移一小段距离时,
、
均不充放电
C.仅在
板间更换相对介电常数更大的电介质时,
充电
放电
D.
板向下移动一小段距离时,液滴不能穿过
板小孔
【答案】B
【详解】根据电容决定式和定义式
,
A.仅将A 板向下移动一小段距离后,电容
增大,设A 板电荷量不变,则A 板电势降低,M 板要给A 板
充电,但是二极管反向,所以不能充电,故A 板电荷量不变,A 板电势降低,故A 错误;
3
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B.仅将N 板向右移一小段距离时,则电容
减小,设M 板电荷量不变,则M 板电势升高,M 板要给A 板
充电,但是二极管反向,所以不能充电,故M 板电荷量不变,A 板电荷量不变,
、
均不充放电,故B
正确;
C.仅在MN 板间更换相对介电常数更大的电介质时,则电容
增大,设M 板电荷量不变,则M 板电势降
低,A 板要给M 板充电,二极管正向导通,所以能充电,则
放电
充电,故C 错误;
D.M 板向下移动一小段距离时,则电容
增大,设M 板电荷量不变,则M 板电势降低,A 板要给M 板
充电,二极管正向导通,所以能充电,则
放电
充电,A、B 板间电场强度减小,带电液滴在板间克服
电场力做功减小,故液滴能穿过B 板小孔,故D 错误。
故选B。
二、多选题
4.(2023·浙江金华·模拟预测)甲图为可变电容器,某同学用乙图示电路研究可变电容器的充放电实验。
电容器原来不带电,电压表和电流表为理想直流电表。单刀双掷开关先接1,稳定后,缓慢减小电容器两
极板的正对面积。下列说法正确的是( )
A.缓慢减小电容器两极板正对面积过程中,电阻R 中电流向下
B.缓慢减小电容器两极板正对面积过程中,电阻R 中电流向上
C.若开关接1 稳定后断开,在减小电容器两极板正对面积过程中,电压表示数增大
D.若开关接1 稳定后断开,在减小电容器两极板正对面积过程中,电压表示数减小
【答案】AC
【详解】AB.开关接1 未断开时,减小电容器两极板正对面积过程中,根据
4
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,
可知电容器的电容减小、两端的电压不变,电容器的带电量减小,电阻R 中电流向下,故A 正确,B 错误;
CD.若开关接1 稳定后断开,再减小电容器两极板正对面积过程中,根据
,
可知电容器的电容减小、带电量不变,电容器两端的电压变大,电压表示数变大,故C 正确,D 错误。
故选AC。
5.(2023·湖北·模拟预测)如图所示,直流电源与一平行板电容器、理想二极管正向电阻为零可以视为
短路,反向电阻无穷大可以视为断路连接,二极管一端接地。闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于
电容器中的P 点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.将平行板电容器下极板向下移动,则P 点的电势不变
B.将平行板电容器上极板向上移动,则P 点的电势不变
C.减小极板间的正对面积,带电油滴会向上移动
D.无论哪个极板向上移动还是向下移动,带电油滴都不可能向下运动
【答案】ACD
【详解】A.将下极板向下移动,d 变大,由
可知C 小,由于二极管具有单向导电性,电容器不
能放电,由
可知电容器两极板间的电场强度不变,P 点与上极板间的电势差不变,上极板电势
不变,故P 点的电势不变,故A 正确;
B.将上极板向上移动,d 变大,由
可知C 小,由于二极管具有单向导电性,电容器不能放电,
5
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由
可知电容器两极板间的电场强度不变,上极板电势不变,P 与上极板的距离变大,P 的电势
降低,故B 错误;
C.减小极板间的正对面积S,由
可知C 变小,由于二极管具有单向导电性,电容器不能放电,
由
可知,电场强度E 变大油滴所受电场力变大,油滴所受合力向上,带电油滴会向上移动,故
C 正确;
D.上极板上移或下极板下移时,d 变大,由
可知,C 变小,由于二极管具有单向导电性,电容
器不能放电,由
可知电容器两极板间的电场强度不变,油滴所受电场力不变,油滴静止不动;
上极板下移或下极板上移时d 变小,C 变大,两极板间的电压U 等于电源电动势不变,电场强度
变
大,电场力变大,电场力大于重力,油滴所受合力向上,油滴向上运动,故D 正确。
故选ACD。
6.(2023·山东·模拟预测)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
的滑片,小球向下移动
B.向右移动
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
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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
【详解】A.向右移动
的滑片,电容器两端电压不变,两极板之间的场强不变,因此小球仍静止不动,
故A 错误;
B.向右移动
的滑片,
两端电压增大,电容器两端电压增大,两极板之间的场强增大,小球受到的电
场力增大,小球将向上运动,电场力做正功,小球的电势能减小,故B 正确;
C.向下移动电容器的下极板,电容器极板间距
增大,根据
,
可知电容
减小,若
不变时,
将减小,但由于二极管的存在,电容器无法放电,所以
不变,
增大,
二极管右端电势高于左端电势,故C 正确;
D.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
减小,根据
,
,
可知
可知极板间场强不变,M 点到下极板间距不变,电势差不变,因此M 点电势不变,故D 错误。
故选BC。
考点02:电荷量Q 不变模型(4 单选+2 多选)
一、单选题
1.(2023·河北保定·统考三模)一对平行正对的金属板C、D 接入如图所示的电路中,电源电动势为E,C
板固定,D 板可左右平行移动,闭合开关,一段时间后再断开开关,从C 板发射一电子,恰能运动到A 点
后再返回,已知A 到D 板的距离是板间距离的三分之一,电子质量为m,电荷量为-e,忽略电子的重力,
则( )
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A.设定C 板电势为0,电子在A 点的电势能为
B.若要让电子能够到达D 板,可将D 板向左平移至A 点或A 点左侧某位置
C.若要让电子能够到达D 板,可将D 板向右平移至某位置
D.若要让电子能够到达D 板,可闭合开关,再将D 板向右平移至某位置
【答案】B
【详解】A.金属板的电场线由C 指向D,沿着电场线电势逐渐降低,设定C 板电势为0,则A 点的电势为
电子在A 点的电势能为
故A 错误;
BCD.闭合开关,一段时间后再断开开关,则电容器的电量Q 不变,根据电容的定义式和决定式有
,
联立解得
从C 板发射一电子,恰能运动到A 点后再返回,则有
所以若要让电子能够到达D 板,可将D 板向左平移至A 点或A 点左侧某位置,或者闭合开关,再将D 板向
左平移至A 点或A 点左侧某位置,故B 正确,CD 错误
故选B。
2.(2023·辽宁·模拟预测)如图所示,间距为d 的两平行金属板
通过理想二极管与电动势为
的电源
(内阻不计)相连,A 板接地,在两板之间的C 点固定一个带电荷量为
的点电荷,C 点与B 板之间的距
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离为
,下列说法正确的是( )
A.图中电容器无法充电
B.点电荷的电势能为
C.把两板错开放置,B 板的电势不变
D.把A 板向下移动,点电荷受到的电场力减小
【答案】B
【详解】A.若电容器充电,电流沿顺时针方向,通过二极管的电流从左向右,与二极管的导通方向相同,
所以电容器能充电,A 错误;
B.
间电势差
,则
间电势差
点电荷的电势能
,结合
可得
B 正确;
C.由二极管的单向导电性可知,电容器只能充电,不能放电,当两板的正对面积减小时,电容器的带电
荷量Q 不变,由
可得
当两板的正对面积减小,其他量不变时,B 板的电势降低,C 错误;
D.由
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可得板间电场强度
则把A 板向下移动,两板间的电场强度不变,点电荷受到的电场力不变,D 错误。
故选B。
3.(2023·北京东城·北京市广渠门中学校考三模)如图所示,两极板加上恒定的电压U,将一质量为m、
电荷量为+q 的带电粒子在正极板附近由静止释放,粒子向负极板做加速直线运动。不计粒子重力。若将
两板间距离减小,再次释放该粒子,则( )
A.带电粒子获得的加速度变小
B.带电粒子到达负极板的时间变短
C.带电粒子到达负极板时的速度变小
D.加速全过程静电力对带电粒子的冲量变小
【答案】B
【详解】A.根据匀强电场场强公式和牛顿第二定律有
,
可得
将两板间距离减小,带电粒子获得的加速度变大,故A 错误;
B.根据匀变速直线运动规律
解得
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将两板间距离减小,带电粒子到达负极板的时间变短,故B 正确;
C.根据动能定理有
解得
带电粒子到达负极板时的速度不变,故C 错误;
D.根据动量定理有
可知加速全过程静电力对带电粒子的冲量不变,故D 错误。
故选B。
4.(2023·全国·校联考模拟预测)如图所示的电路,电介质板与被测量的物体A 相连,当电介质向左或向
右移动时,通过相关参量的变化可以将A 定位。开始单刀双掷开关接1,然后将单刀双掷开关接2.则下列
说法正确的是( )
A.开关接1 时,x 增大,平行板电容器的电荷量增大
B.开关接1 时,x 增大,电路中的电流沿顺时针方向
C.开关接2 时,x 减小,静电计的指针偏角减小
D.开关接2 时,x 减小,平行板间的电场强度不变
【答案】C
【详解】A.开关接1 时,平行板间的电压不变,x 增大,电介质常数减小,由公式
可知电容器的电容减小,又由
知平行板电容器的电荷量减小,A 错误;
B.电容器放电,由电路图可知,电路中的电流沿逆时针方向, B 错误;
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C.开关接2 时,电容器所带的电荷量保持不变,x 减小,电容器的电容增大,由公式
可知两极板的电势差减小,则静电计的指针偏转角度减小,C 正确;
D.由
可知平行板间的电场强度减小,D 错误。
故选C。
二、多选题
5.(2023·山西运城·统考二模)如图所示,间距为d 的水平正对平行板A、B 通过二极管与电动势为
的
电源相连,A 板接地,在两板之间的C 点固定一个带电量为
的点电荷,C 点与B 板之间的距离为
,
下列说法正确的是( )
A.图中二极管的连接方式不能使电容器充电
B.固定在C 点的点电荷电势能为
C.把B 板水平向右移动一些,B 板的电势降低
D.把A 板向下移动一些,C 点的点电荷受到的电场力减小
【答案】BC
【详解】A.电容器充电,电流沿顺时针方向,通过二极管的电流从左向右,与二极管的通电方向相同,
所以电容器能充电,A 错误;
B.稳定后有
,
又
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因为
,所以
,则C 点的点电荷电势能为
B 正确;
C.由二极管的单向导电性可知,电容器只能充电,不能放电,B 板水平向右移动,两平行板的正对面积减
小,由
,
可知Q 不变,
变大,而
,可得
即B 板的电势降低,C 正确;
D.A 板向下移动,d 增大,由
,
可知Q 不变,
变大,由
可得
即两板间的电场强度不变,C 点的点电荷受到的电场力不变,D 错误。
故选BC。
6.(2023·海南海口·海南中学校考三模)独石电容器广泛应用于电子精密仪器,是多个简单平行板电容器
的并联体。如图所示,平行板电容器与二极管串联,再与电压恒定的电源保持相连,电容器的下极板B 接
地,一带电油滴恰好静止在电容器两板间的P 点,现将A 板上移一小段距离,则( )
A.带电油滴带正电
B.平行板电容器的电压U 不变
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C.平行板电容器两极板间的场强E 不变
D.带电油滴在P 点的电势能减小
【答案】AC
【详解】A.由题图可知,电容器上极板带负电,下极板带正电,极板间的电场强度方向竖直向上,带电
油滴恰好静止在电容器两板间的P 点,由平衡条件可知,带电油滴受电场力方向应竖直向上,则有带电油
滴带正电,A 正确;
B.由题图可知,电容器上极板带负电,下极板带正电,两极板间的距离d 增大,由平行板电容器电容决
定式
可知,电容C 减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电量Q 不变,
由电容的定义式
可知,电容器两板间的电压U 增大,B 错误;
C.现将A 板上移一小段距离,则有两极板间的距离d 增大,由平行板电容器电容决定式
,电容
的定义式
和
可得
由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,电容器所带电量Q 不变,因此电容器两极板间的电场强度E
与板间的距离d 无关,即电场强度E 不变,C 正确;
D.现将A 板上移一小段距离,由于B 板与P 点的距离不变,板间的电场强度E 不变,可得P 点与A 板间
的电势差
不变,可知带电油滴在P 点的电势不变,D 错误。
故选AC。
考点03:带电粒子在电容器中的平衡与运动模型(3 单选+5 多选)
一、单选题
1.(2023·天津南开·统考二模)可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器,通过改变极极间
相对的有效面积或极板间距离,它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图
所示,水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接,下极板固定,上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面
的轴转动,也可上下平移,起初两极板边缘对齐,上极板通过开关S 与电源正极相连,下极板接地后与电
源负极相连,初始时开关S 闭合,极板间有一带电粒子P 恰好处于静止状态。忽略边缘效应,关于两极板
组成的电容器下列说法正确的是( )
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A.保持开关S 闭合,若只将上极板转过30°,则电容器电容增大
B.保持开关S 闭合,若只将上极板转过30°,则电容器所带电荷量不变
C.保持开关S 闭合,若只将上极板转过30°,则电容器两极板连线中点处电势变小
D.断开开关S,只将板间距变为原来的二倍,则带电粒子仍处于静止状态
【答案】D
【详解】AB.保持开关S 闭合,则电容器两极板的电压U 保持不变,若将上极板转过30°,两极板的正对
面积减小,根据电容的定义式
S 减小,C 减小,Q 减小,故AB 错误;
C.根据电场强度与电势差的关系
可得,E 不变,则电容器两极板连线中点与下极板间的电势差不变,由于下极板接地,其电势始终为零,
所以电容器两极板连线中点处电势不变,故C 错误;
D.断开开关S,则电容器两极板的带电荷量不变,只将板间距变为原来的二倍,则电容器的电容变为原来
的一半,两极板的电压变为原来的二倍,所以电容器内部的电场强度不变,粒子所受电场力不变,带电粒
子仍处于静止状态,故D 正确。
故选D。
2.(2023·全国·二模)如图所示,电源电动势E 一定,内阻不计,
、
是定值电阻,
是光敏电阻,
其阻值随光照的增强而减小。开关S 闭合,电路稳定后,电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M 点。
现增强照射电阻
的光照强度,则( )
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A.电容器的电容增大
B.M 点的电势升高
C.液滴向下运动
D.
中有向右的电流
【答案】B
【详解】A.电容器的电容由电容器本身性质决定,不随其电压或电荷量的变化而变化,故A 错误;
B.增强照射电阻
的光照强度,R3阻值减小,回路总电阻减小,总电流增大,则R1两端电压增大,电容
器两极板间电压增大,根据
可知两极板间电场强度增大,而下极板接地,电势为零,设M 到下极板
间的距离为
,则M 点的电势为
所以M 点的电势升高,故B 正确;
C.根据平衡条件可知,开始时液滴所受电场力与重力平衡,增强照射电阻
的光照强度,电容器两极板
间电场强度增大,液滴所受电场力增大,将大于重力,则液滴所受合外力向上,将向上运动,故C 错误;
D.由电路连接方式易知电容器上极板带正电,下极板带负电,增强照射电阻
的光照强度,电容器两极
板间电压增大,根据
可知电容器充电,
中有向左的电流,故D 错误。
故选B。
3.(2023·全国·二模)某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置,在真空环境下带电油滴从喷雾器
大小的喷嘴喷出,落到平行板电容器两极板间,调节两极板间的电压U,恰使某个油滴悬浮在P 点。现保
持两极板间的电压U 不变,已知油滴质量为m,两板间距为d,重力加速度大小为g,电容器的下极板接地。
下列说法正确的是( )
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A.油滴带负电,电荷量为
B.若只增大两极板间距d,该油滴将向上加速运动
C.若只将正极板下移一小段距离,油滴的电势能减小
D.若只将负极板下移一小段距离,P 处的电势降低
【答案】C
【详解】A.根据图形可知,上极板带正电,下极板带负电,电场方向向下,由于油滴悬浮在P 点平衡,
可知电场力方向向上,电场力方向与电场方向相反,可知,油滴带负电,且有
解得
A 错误;
B.极板间的电压U 不变,根据
若只增大两极板间距d,则极板间电场强度减小,电场力小于重力,则该油滴将向下加速运动,B 错误;
C.若只将正极板下移一小段距离,即极板间间距减小,根据上述可知,极板间电场强度增大,令P 点到
下极板间距为
,油滴电荷量大小为q,P 点与下极板电势差为
根据
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若只将正极板下移一小段距离,极板之间的间距减小,电场强度增大,P 点电势增大,由于油滴带负电,
可知,此时油滴的电势能减小,C 正确;
D.由于保持两极板间的电压U 不变,电容器的下极板接地,即上极板电势大小为U,令上极板与P 点的
电势差为
,上极板与P 点的距离为
,则有
则有
若只将负极板下移一小段距离,极板间间距增大,根据上述可知电场强度减小,可知,若只将负极板下移
一小段距离,P 处的电势升高,D 错误。
故选C。
二、多选题
4.(2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测)如图所示,G 为静电计,M、N 为平行板电容器的金属板,
开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度。若不考虑静电计引起的电荷量变化,则下列说法正确的是
( )
A.保持开关S 闭合,将两极板间距减小,两极板间的电场强度
增大
B.保持开关S 闭合,将滑动变阻器R 的滑片P 向左移动,静电计指针张开角度变大
C.断开开关S 后,紧贴N 极板插入金属板,静电计指针张开角度变小
D.断开开关S 后,将两极板间距增大,两极板间的电势差U 减小
【答案】AC
【详解】AB.保持开关S 闭合,滑动变阻器R 仅仅充当导线功能,电容器两极板间的电势差U 不变,滑动
变阻器R 的滑片P 向左移动不会影响静电计指针张角,静电计指针张开角度不变,将两极板间距d 减小,
由
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可知两极板间的电场强度
增大,故A 正确,B 错误;
CD.断开开关S 后,电容器的带电量Q 不变,若紧贴N 极板插入金属板,相当于两极板间距d 减小,根据
可知电容C 增大,根据
可知两极板间的电势差U 减小,静电计指针张开角度变小,若将两极板间距d 增大,电容C 减小,两极板
间电势差U 增大,故C 正确,D 错误。
故选AC。
5.(2023·福建泉州·统考模拟预测)如图,平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,
为两板间的
一固定点。静电计的金属球与电容器的负极板连接,外壳接地。若保持电容器负极板不动,仅将正极板缓
慢向左平移一小段距离,则( )
A.电容器的电容减小,静电计指针的偏角增大
B.电容器的电容增大,静电计指针的偏角减小
C.两板间的电场强度不变,
点的电势降低
D.两板间的电场强度减小,
点的电势升高
【答案】AC
【详解】AB.根据
,
根据题意,极板所带电荷量不变,极板间距增大,可知电容减小,极板之间的电势差增大,即静电计指针
的偏角增大,A 正确,B 错误;
CD.根据
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结合上述解得
极板所带电荷量不变,可知,两板间的电场强度不变,令P 点到左极板间距为x,则有
由于
解得
正极板缓慢向左平移一小段距离,x 增大,则
点的电势降低,C 正确,D 错误。
故选AC。
6.(2023·江西九江·统考二模)如图所示的两个平行板电容器水平放置,A 板用导线与
板相连,B 板和
板都接地。已知A 板带正电,在两个电容器间分别有M、N 两个带电油滴都处于静止状态。AB 间电压
为
,带电量为
,
间电压为
,带电量为
,若将B 板稍向下移,则( )
A.电容
不变,电容
不变
B.
减小,
增大
C.
减小,
增大
D.N 原来所在位置处的电势增大且N 向上运动
【答案】CD
【详解】ABC.将B 板稍向下移由电容的决定式
可知,
将变小,而
板未动,则
不变;假设
之间的电荷量
不变,再由电容的决定式
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可知,
增大,大于
之间的电压,则
板将向
板充电,因此
要减小,
要增大,随着
的增大,而
不变,则可知
要增大,故AB 错误,C 正确;
D.由场强公式
则可知
之间的场强增大,N 向上运动,而
接地,电势为零,故
板的电势升高,而N 处离
板的距离不变,场强增大,则有
因此可知N 处的电势升高,故D 正确。
故选CD。
7.(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)如图所示的两个平行板电容器水平放置,A 板用导线
与
板相连,B 板和
板都接地。已知A 板带正电,在右边电容器间有一个带电油滴N 处于静止状态。AB
间电容为
,电压为
,带电量为
;
间电容为
,电压为
,带电量为
,若将左边电容器间
的绝缘介质抽出,则( )
A.
减小,
增大
B.
减小,
增大
C.
减小,
增大
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D.N 原来所在位置处的电势升高且N 向上运动
【答案】BD
【详解】A.将绝缘介质抽出,由电容的决定式
可知,
将变小,而
板未动,则
不变,故A 错误;
B.A 板和
板总电荷量不变,由于
变小,
不变,可知
减小、
增大,故B 正确;
C.
不变,
增大,由
可知,
增大,因
所以
也增大,故C 错误;
D.
增大,由场强公式
则可知
之间的场强增大,N 向上运动;N 原来所在位置处与
距离不变,场强增大,则
增大,而
接地,电势为零,故N 原来所在位置处的电势升高,故D 正确。
故选BD。
8.(2023·广东深圳·深圳中学校考三模)如图所示,一轻质绝缘细线一端固定在O 点,另一端系一带电量
大小为q、质量为m 的小球,小球静止悬挂放置在正对距离为d 的平行板电容器A、B 间,电容器极板足够
大,电容器两板连接在电源两端细线与竖直方向夹角
,细线、小球在竖直平面内纸面内,A、B 两
板平行正对倾斜放置,且与纸面垂直、与细线平行。已知重力加速度为g,下列说法正确的有( )
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A.小球带正电
B.电源电动势
C.若在竖直面内保持两板正对面积不变,B 板向A 板缓慢靠近,则小球将缓慢上移
D.若绳子突然断开,则小球将做曲线运动
【答案】BC
【详解】A.由于B 板带正电,只受重力,绳子拉力,电场力三个力平衡,可知小球所受电场力指向B 板
才能受力平衡,所以小球必带负电,故A 错误;
B.设小球所受电场力大小为F 电,根据平衡条件有
解得
,
则A、B 间电场强度大小为
电源电动势为
故B 正确;
C.A、B 两板间电场强度大小为
若在竖直面内保持两板正对面积不变,B 板向A 板缓慢靠近,则电场强度增大,小球所受电场力增大,且
方向不变,而小球所受重力不变,且重力与电场力的合力与绳子拉力平衡,开始时F 与F 电垂直,如图所
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示,可知绳子拉力变大,且与水平方向夹角减小,即小球缓慢上移,故C 正确;
D.若绳子突然断开,则小球只受重力和电场力,由于这两个力都是恒定的,且小球初速度为0,故小球将
沿绳子拉力反方向做匀加速直线运动,故D 错误。
故选BC。
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