【备战2023】高考物理 模拟题分类解析 专题22 电容器和电容量

专题22电容器和电容量一、2012高考题1.（2012·江苏物理）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A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小2.（2012·海南物理）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3.（2012·浙江理综）为了测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=2π的振荡电流。当罐中液面上升时（）9\n4（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π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/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。【考点定位】考查平行板电容器、电场力、受力分析、电场强度与电势差关系及其相关知识。二、2012模拟题9\nCS1．（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A．Q变大B．Q不变C．U变大D．U变小2.（2012年3月山东威海一模）下列说法是某同学对电学中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lVC.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leVD.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹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）A．增大偏转电压UB．增大加速电压U0C．增大偏转极板间距离D．将发射电子改成发射负离子9\n4．（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A．P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A．两电荷的电荷量可能相等B．两电荷在电场中运动的时间相等C．两电荷在电场中运动的加速度相等D．两电荷离开电场时的动能相等【解析】：由两个电荷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边缘射出电场可知，两电荷在电场中运动的时间相等，电荷P电荷量大于Q，选项A错误B正确；电荷P加速度大于Q，选项C错误；电荷P离开电场时沿电场方向的分速度大于Q，电荷P离开电场时的动能大于Q，选项D正确。【答案】BD6．（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q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/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的交点。9\n求:（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（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O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=9．0×109N·m2/C2，保留两位有效数字）9\n7.（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=；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处垂直放置很大的荧光屏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0—T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）9\n（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0—T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。解得y1=。9\n9．（20分）(2012年5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，d<<R2<R1，两板之间电压为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。M9\n板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。试求：R1R21（1）当UMN取什么值时，I始终为零；（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。9