2024-2025学年人教版（2019）高二（上）物理寒假作业（七）

第1页（共1页）2024-2025学年人教版（2019）高二（上）物理寒假作业（七）一．选择题（共12小题）1．（2024秋•长沙月考）如图，平行板电容器的a、b两极板间有一电荷，在M点处于静止状态。C表示平行板电容器的电容大小，U表示两极板间的电压大小，Ep表示电荷在M点的电势能。若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，则下列说法中正确的是（）A．C增大 B．U减小 C．电荷仍保持静止 D．Ep减小2．（2024秋•荣昌区校级月考）当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带正电，取地面的电势为0，在云层和地面间的P点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是（）A．微粒带正电 B．若云层高度下降，P点的电势降低 C．若云层高度下降，微粒将向上运动 D．若云层高度下降，微粒的电势能不变3．（2024秋•深圳校级月考）某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充电放电。电路图中定值电阻的阻值为R，电源内阻不计，先将开关S合向1，待电路稳定后再合向2，用电流传感器得到电容器放电电流随时间变化规律如图乙所示，测得图线与坐标轴所围面积为S0，则电容器的电容为（）A．S0ImR B．ImRS04．（2024秋•璧山区校级月考）如图，平行板电容器与直流电源连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个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．带电油滴带正电 B．电路稳定后，断开开关，下极板上移一小段（但未到P点），带电油滴保持静止 C．保持开关闭合，上极板上移一小段，P点电势升高 D．保持开关闭合，上极板下移一小段（但未到P点），带电油滴将向下运动5．（2024秋•鼓楼区校级月考）某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子a，另一端与电容器极板P连接（极板Q固定），a上下移动就带动P上下移动（初始时，极板P的高度低于极板Q），监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出（）A．河水水位在上升 B．Q极板的电荷量在减少 C．平行板电容器的电容在减小 D．P、Q间的电场强度在变大6．（2024秋•太原月考）一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度，φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图中的（）A． B． C． D．7．（2023秋•宁河区期末）如图所示，两块正对平行金属板A、B与电池相连，B接地，在距两板等距离的P点悬浮一个带电油滴。如果A板向上平移一小段距离，则（）A．带电油滴带正电 B．带电油滴将向上加速运动 C．油滴的电势能将变大 D．会有从b经电流表流向a的充电电流产生8．（2024•浙江学业考试）莱顿瓶（Leydenjar）是一种储存静电的装置，为原始形式的电容器。莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针做电极，探针与内部的食盐水相连。如图所示，有一只内部装有食盐水的莱顿瓶，现要提高这只莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是（）A．往玻璃瓶中再加入一些食盐水 B．从玻璃瓶中再取出一些食盐水 C．把金属探针向上拔出一些 D．把金属探针向下插入一些9．（2023秋•惠州期末）电容式话筒是利用电容大小的变化，将声音信号转化为电信号，如图所示为电容式话筒的简化示意图。在声压作用下，振动电极上的薄膜向左运动时（）A．电容器的电容减小 B．电容器的电荷量减小 C．有从左到右的电流通过电阻R D．电容器中的电场强度减小10．（2023秋•新城区期末）电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传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，G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．电容器的电容变大 B．极板间的电场强度减小 C．电容器所带的电荷量保持不变 D．灵敏电流计中有从a到b方向的放电电流11．（2024秋•东城区校级期中）如图所示，平行板电容器极板与水平面成θ角放置，充电后与电源断开。有一质量为m、电荷量为q的小球，从极板左侧沿水平方向飞入电场并沿直线飞出，下列推断正确的是（）A．小球做匀速直线运动 B．仅使小球的电荷量加倍，小球依然做直线运动 C．仅使板间距加倍，小球依然做直线运动 D．仅使电容器转至水平，小球依然做直线运动12．（2024秋•思明区校级期中）如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地。一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态。现将上极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，则（）A．带电油滴将竖直向上运动 B．带电油滴的机械能将增加 C．P点的电势将降低 D．通过灵敏电流计有从b往a的电流二．填空题（共4小题）13．（2024秋•思明区校级期中）（1）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图1所示，电容器充电完华后，电容器放电时，通过电流计的电流方向是（选填“向左”或“向右”）。（2）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1＞C2，充电时电流随时间变化的图像如图2所示，其中对应电容为C2的电容器充电过程I﹣t图像的是（选填①或②）。14．（2023秋•福州期末）如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则电容器的电容将（填“增大”、“减小”或“不变”）膜片下移过程中，电流表有（填“a到b”或“b到a”）的电流，电容器中的电场强度将。（填“增大”、“减小”或“不变”）15．（2024秋•南岗区校级期中）如图甲所示，用传感器观察电容器的放电过程。（1）开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R（填“充电”或“放电”），传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出（“电压”或“电流”）随时间变化的图像；（2）某同学得到的上述图像如图乙所示，由曲线与坐标轴所围面积可估算电容器在全部放电过程中释放的（填“电荷量”或“电压”）。16．（2024秋•浦东新区校级期中）如图，莱顿瓶主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有金属箔，瓶内的金属箔通过金属链和金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球。通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，则金属箔的厚度越厚，莱顿瓶储存电荷的本领（选填“越强”、“越弱”或者“不变化”）。充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷量（选填“越多”、“越少”或者“不变化”）。三．解答题（共4小题）17．（2024秋•临潼区校级期中）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上，两板间距为4cm，电容器带电荷量为6×10﹣6C，A极板接地。求（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距B板为3cm的C点的电势。18．（2023秋•福清市期末）据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是20μF，充电至最大电压8kV，并可以在4ms时间内完成放电。求：（1）电容器充电至最大电压的带电量；（2）放电时的平均电流；（3）放电完成后，电容器电容多大。19．（2024秋•东城区校级期中）如图所示，两平行正对金属板之间的距离d＝10cm，上极板带正电，下极板带负电，电荷量Q均为3.0×10﹣6C时，两极板之间的电势差U＝10V。（1）求两金属板构成电容器的电容C；（2）求两极板之间的电场强度大小E；（3）两板间有相距l＝12cm的两点A和B，A、B连线与极板夹角θ＝30°，将电荷量q＝﹣1×10﹣9C的某点电荷从A点移到B点，求电场力对该点电荷所做的功W。20．（2024秋•浦东新区校级期中）雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。（1）由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚（选填：A.正；B.负）电荷。（2）为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。①A、B、C三点中，场强最大的位置是（选填：A.A点；B.B点；C.C点）；②一带电量为﹣2.0×10﹣7C的电荷q，由B运动到C点，则其电势能的变化量ΔEp＝J。③沿水平方向在某区域建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则。A.b点场强为零B.b点场强垂直Ox轴向上C.a、c两点场强相同D.沿水平方向b点距离避雷针比c点更远（3）1752年6月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顿瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容C＝1000pF，测出其两端的电压U＝120V，则富兰克林收集到雷电的电量Q＝C。（1pF＝10﹣12F）

2024-2025学年人教版（2019）高二（上）物理寒假作业（七）参考答案与试题解析题号1234567891011答案DDABACCACAC题号12答案C一．选择题（共12小题）1．（2024秋•长沙月考）如图，平行板电容器的a、b两极板间有一电荷，在M点处于静止状态。C表示平行板电容器的电容大小，U表示两极板间的电压大小，Ep表示电荷在M点的电势能。若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，则下列说法中正确的是（）A．C增大 B．U减小 C．电荷仍保持静止 D．Ep减小【考点】电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】D【分析】将极板b稍向下平移，平行板电容器两极板之间的距离d增大，根据平行板电容器的电容公式C=ɛrS4πkd分析电容的变化，电容器始终与电源相连，电压U不变，根据【解答】解：A、若保持极板a不动，将极板b稍向下平移，则平行板电容器两极板之间的距离d增大，根据平行板电容器的电容公式C=ɛrS4πkdB、电容器始终与电源相连，电压U保持不变，故B错误；C、根据E=Ud分析可知，d增大，板间场强E减小，电荷受到的电场力减小，则电荷将向下运动，故D、a板与M点间的电势差UaM＝EdaM，由于E减小，daM不变，则UaM减小，因a板的电势不变，且M点的电势低于a板的电势，则M点的电势升高。分析得知在M处的电荷带负电，则电荷的电势能Ep减小，故D正确。故选：D。【点评】本题是电容器动态分析问题，要抓住不变量：电容器的电压，根据电容的决定式C=ɛrS42．（2024秋•荣昌区校级月考）当云层中包含有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带正电，取地面的电势为0，在云层和地面间的P点处悬浮有一带电微粒。下列说法正确的是（）A．微粒带正电 B．若云层高度下降，P点的电势降低 C．若云层高度下降，微粒将向上运动 D．若云层高度下降，微粒的电势能不变【考点】电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化；电场力做功与电势能变化的关系．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】D【分析】分析微粒的受力情况，根据电场力与电场方向的关系判断其电性。根据C=ɛrS4πkd、C=Q【解答】解：A、云层与地面间形成的电场方向向下。微粒悬浮在空中，受到向上的电场力，则微粒带负电，故A错误；BCD、云层和地面之间可视为一个巨大的平行板电容器，由C=ɛrS4πkd、C=QU、E=Ud推导得E=4πkQεrS，E与d无关，则若云层高度下降，而Q保持不变时，则电场强度E不变，由故选：D。【点评】本题实质上是电容器动态分析问题，关键要掌握电容的决定式、定义式和场强公式E=Ud，熟练推导出电场强度表达式3．（2024秋•深圳校级月考）某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充电放电。电路图中定值电阻的阻值为R，电源内阻不计，先将开关S合向1，待电路稳定后再合向2，用电流传感器得到电容器放电电流随时间变化规律如图乙所示，测得图线与坐标轴所围面积为S0，则电容器的电容为（）A．S0ImR B．ImRS0【考点】观察电容器及其充、放电现象．【专题】定量思想；推理法；电容器专题；推理论证能力．【答案】A【分析】根据电流定义式结合电量公式，图像的面积的物理意义导出电容的表达式。【解答】解：设电容器充电结束时的电压为U，开关接2时电容器开始放电，根据欧姆定律有Im由i﹣t图像的面积表示放电的电量，图线与坐标轴所围面积为S0，有S0＝CU结合电容定义式联立解得C=S0U=故选：A。【点评】考查电容的充放电以及图像的问题，关键是掌握各图像的认识和理解，会根据题意进行准确分析解答。4．（2024秋•璧山区校级月考）如图，平行板电容器与直流电源连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个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．带电油滴带正电 B．电路稳定后，断开开关，下极板上移一小段（但未到P点），带电油滴保持静止 C．保持开关闭合，上极板上移一小段，P点电势升高 D．保持开关闭合，上极板下移一小段（但未到P点），带电油滴将向下运动【考点】电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化；电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】B【分析】带电油滴处于静止状态，根据平衡条件分析油滴受到的电场力方向，与电场方向比较确定油滴的电性；电路稳定后，断开开关，电容器所带电荷量不变，根据C=ɛrS4πkd、C=QU、E=Ud分析电场强度的变化，再分析带电油滴的运动情况；保持开关闭合，上极板上移，由E【解答】解：A、电容器上极板与电源正极连接，上极板带正电，板间电场强度方向向下。油滴处于静止状态，所受电场力方向向上，与电场方向相反，则油滴带负电，故A错误；B、电路稳定后，断开开关，电容器极板所带电荷量不变，根据C=ɛrS4πkd、C=QU可知，当下极板上移一小段（但未到P点），板间电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则带电油滴保持静止，故B正确；C、保持开关闭合，电容器的电压不变，上极板上移一小段，极板间距增大，由E=Ud分析可知，电场强度减小。令P到下极板间距为d0，则φP＝Ed0，可知，P点电势降低，故D、保持开关闭合，电容器的电压不变，上极板下移一小段，极板间距减小，由E=Ud分析可知，电场强度增大，油滴受到的电场力增大，则带电油滴将向上运动，故故选：B。【点评】本题考查电容器的动态分析问题。解答此类问题关键是要抓住不变量：若电容器充电后与电源断开，带电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器的电势差保持不变，结合电容器的决定式、电容的定义式以及电场强度与电势差的关系式进行分析解答。5．（2024秋•鼓楼区校级月考）某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子a，另一端与电容器极板P连接（极板Q固定），a上下移动就带动P上下移动（初始时，极板P的高度低于极板Q），监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出（）A．河水水位在上升 B．Q极板的电荷量在减少 C．平行板电容器的电容在减小 D．P、Q间的电场强度在变大【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】A【分析】根据电流表指针偏转方向，判断电路中电流方向，从而判断电容器是处于充电状态还是放电状态，确定Q极板的电荷量的变化，结合电容器的电压不变，根据电容的定义式C=QU分析电容的变化，根据电容的决定式C=ɛrS4πkd分析水位的变化。根据公式【解答】解：ABC、电流表指针右偏，说明电流从右侧进入电流表，又由于Q板与电源正极连接，Q板带正电，说明电容器正在充电，两极板的带电量在增加，则Q极板的电荷量在增加，而电容器的电压不变，根据电容的定义式C=QU分析可知，电容在增大，根据电容的决定式C=ɛrSD、根据E=Ud，U不变，d不变，则P、Q间的电场强度不变，故故选：A。【点评】本题考查电容器的动态分析问题，分析要抓住电容器与电源始终相连，电压不变，根据C=ɛrS4πkd、C6．（2024秋•太原月考）一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度，φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图中的（）A． B． C． D．【考点】电容器的动态分析——电容器与静电计相连；平行板电容器电容的决定式及影响因素；电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；图析法；电容器专题；推理论证能力．【答案】C【分析】电容器所带电荷量不变，由平行板电容器的决定式C=ɛrS4πkd分析电容的变化；由C=ɛrS4πkd、C=QU、E=Ud相结合推导出电场强度【解答】解：A、当负极板右移距离x时，板间距离减小，由C=ɛrS4πk(dB、由C=ɛrS4πkd、C=QU、E=Ud推导得C、因负极板接地，设P点原来距负极板为l，则P点的电势φ＝E（l﹣x），故C正确；D、电势能EP＝φq＝Eq（l﹣x），则EP﹣x图像为一条向下倾斜的直线，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电容器的图像问题，要能根据电容的定义式C=QU、电容的决定式C=ɛr7．（2023秋•宁河区期末）如图所示，两块正对平行金属板A、B与电池相连，B接地，在距两板等距离的P点悬浮一个带电油滴。如果A板向上平移一小段距离，则（）A．带电油滴带正电 B．带电油滴将向上加速运动 C．油滴的电势能将变大 D．会有从b经电流表流向a的充电电流产生【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化；电场力做功与电势能变化的关系；匀强电场中电势差与电场强度的关系．【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】C【分析】带电油滴处于静止状态，根据平衡条件分析油滴受到的电场力方向，与电场方向比较，即可判断油滴的电性；将A板向上平移一小段距离，抓住电容器的电压不变，由E=Ud判断电场强度E【解答】解：A、由图可知，A极板带正电，B极板带负电，故平行金属板A、B间的电场方向向下。油滴悬浮在两板间，受到的重力与电场力平衡，则电场力向上，与电场方向相反，所以油滴带负电，故A错误；B、如果A板向上平移一小段距离，两板间距d增大，而电压U不变，由E=Ud可知，两板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，则油滴将向下加速运动，故C、油滴向下加速运动，电场力向上，则电场力对油滴做负功，油滴的电势能将变大，故C正确；D、A板向上平移一小段距离，两板间距d增大，由电容的决定式C=εrS4πkd可知，电容C减小，又根据C=QU可知，U故选：C。【点评】本题是电容器的动态分析问题，关键要抓住电容器的电压不变，根据电容的决定式C=εrS4πkd8．（2024•浙江学业考试）莱顿瓶（Leydenjar）是一种储存静电的装置，为原始形式的电容器。莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针做电极，探针与内部的食盐水相连。如图所示，有一只内部装有食盐水的莱顿瓶，现要提高这只莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是（）A．往玻璃瓶中再加入一些食盐水 B．从玻璃瓶中再取出一些食盐水 C．把金属探针向上拔出一些 D．把金属探针向下插入一些【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】信息给予题；定性思想；推理法；电容器专题；理解能力．【答案】A【分析】要提升其储存电荷的本领，即要增大电容C，根据电容决定式C=【解答】解：要提升其储存电荷的本领，即要增大电容的容量C；玻璃瓶子外面贴的一层金属箔和瓶内装的食盐水分别相当于电容器的两个极。AB.往玻璃瓶中再加入一些食盐水，相对于增大了正对面积S，根据电容决定式C=ɛrS4πkd可知，电容器的电容增大，提高这只莱顿瓶储存电荷的本领；往玻璃瓶中取出一些食盐水，相对于减小了正对面积S，根据电容决定式CD.把金属探针向上拔出一些，或者把金属探针向下插入一些，都不影响电容器的正对面积S、板间距d和电介质ɛr，根据电容的决定式C=ɛr故选：A。【点评】此题考查了电容器的电容的相关知识，解题的关键是莱顿瓶的结构的认识以及电容器的决定式的理解。9．（2023秋•惠州期末）电容式话筒是利用电容大小的变化，将声音信号转化为电信号，如图所示为电容式话筒的简化示意图。在声压作用下，振动电极上的薄膜向左运动时（）A．电容器的电容减小 B．电容器的电荷量减小 C．有从左到右的电流通过电阻R D．电容器中的电场强度减小【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据电容的决定式C=εrS4πkd分析电容的变化情况，结合电压不变，由C=【解答】解：A、当振动膜片向左运动时，电容器的极板间距变小，根据电容的决定式C=εrB、由于电容器两端电压等于电源电压不变，根据C=QU可知，当电容变大时，电容器所带电荷量C、根据前面分析可知，电容器所带电荷量增加，即电容器充电，电容器左边极板带正电，则此时充电电流通过电阻时方向自左向右，故C正确；D、电容器的电压不变，当极板间距变小时，由E=Ud故选：C。【点评】本题考查电容器的动态分析，要掌握电容的定义式、决定式以及场强公式E=10．（2023秋•新城区期末）电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传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，G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．电容器的电容变大 B．极板间的电场强度减小 C．电容器所带的电荷量保持不变 D．灵敏电流计中有从a到b方向的放电电流【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】A【分析】根据电容的决定式C=εrS4πkd【解答】解：当被测物体水平向左移动时，极板间的距离减小，根据电容的决定式C=εrS4πkd分析可知，电容变大，由E=Ud分析可知，极板间的电场强度增大。根据电容的定义式C=故选：A。【点评】本题考查电容器的动态分析问题，要注意由于电容器与电源保持相连，因此电容器两端的电压不变。根据电容的决定式C=εrS4πkd11．（2024秋•东城区校级期中）如图所示，平行板电容器极板与水平面成θ角放置，充电后与电源断开。有一质量为m、电荷量为q的小球，从极板左侧沿水平方向飞入电场并沿直线飞出，下列推断正确的是（）A．小球做匀速直线运动 B．仅使小球的电荷量加倍，小球依然做直线运动 C．仅使板间距加倍，小球依然做直线运动 D．仅使电容器转至水平，小球依然做直线运动【考点】平行板电容器电容的决定式及影响因素；匀强电场中电势差与电场强度的关系．【专题】比较思想；控制变量法；电容器专题；推理论证能力．【答案】C【分析】分析小球的受力情况，从而判断其运动情况。根据电容的定义式和决定式以及电场强度与电压的关系推导出电场强度的表达式，以此分析当电荷量加倍以及板间距加倍时电场强度的大小变化情况，从而分析小球的运动情况。【解答】解：A、小球受力如图所示。因为电场力F和重力G不在一条直线上，所以小球的合力不为零，不可能做匀速直线运动，而是做匀加速直线运动，故A错误。B、使小球的电荷量加倍，由F＝qE知，小球受到的电场力变成原来的2倍，电场力和重力的合力不再和速度共线，小球不再做直线运动，故B错误。C、电容器两极板间的场强为E=Ud=QD、使电容器转至水平，电场力竖直向上，则电场力和重力的合力竖直向上，与速度方向垂直，小球做类平抛运动，故D错误。故选：C。【点评】解决该题的关键是知道物体做直线运动的条件，正确分析小球的受力，知道平行板电容器内的电场强度的表达式。12．（2024秋•思明区校级期中）如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地。一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态。现将上极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，则（）A．带电油滴将竖直向上运动 B．带电油滴的机械能将增加 C．P点的电势将降低 D．通过灵敏电流计有从b往a的电流【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化；电场强度与电场力的关系和计算；匀强电场中电势差与电场强度的关系．【专题】比较思想；推理法；电容器专题；推理论证能力．【答案】C【分析】将上极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，根据E=Ud分析电场强度的变化，进一步分析油滴的运动情况；根据电场力做功情况判断机械能的变化情况；分析P与下板间电势差的变化，由此分析P点的电势的变化；依据C=εrS【解答】解：A、平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将上极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，根据E=Ud可知，板间场强减小，油滴所受电场力减小，油滴将沿竖直方向向下运动，故B、由上可知，带电油滴向下运动，电场力做负功，电势能增加，导致其机械能将减小，故B错误。C、P与下板间的距离不变，由公式U＝Ed分析可知，P与下板间电势差减小，所以P点电势降低，故C正确。D、将上极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，板间距离增大，依据C=εrS4πkd可知，电容减小，因电容器的电压不变，由Q＝CU得到，电量Q减小，电容器放电，通过灵敏电流计有从a故选：C。【点评】本题主要是考查了电容器的动态分析问题；解答此类问题关键是要抓住不变量：若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变；结合电容器的计算公式和电场强度与电势差的关系进行分析解答。二．填空题（共4小题）13．（2024秋•思明区校级期中）（1）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图1所示，电容器充电完华后，电容器放电时，通过电流计的电流方向是向右（选填“向左”或“向右”）。（2）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1＞C2，充电时电流随时间变化的图像如图2所示，其中对应电容为C2的电容器充电过程I﹣t图像的是①（选填①或②）。【考点】观察电容器及其充、放电现象．【专题】定性思想；归纳法；电容器专题；理解能力．【答案】（1）向右；（2）①。【分析】（1）根据电容器上极板带正电荷分析；（2）根据I﹣t图像与坐标轴所围面积表示电荷量分析。【解答】解：（1）电容器的上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，放电时，电路中的电流方向是逆时针方向，所以通过电流计的电流方向是向右的。（2）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，则两点容器极板间的电压相等，因为电容器的电容C1＞C2，根据Q＝CU可知，电容为C1的带电荷量多，I﹣t图像与坐标轴所围面积表示电荷量，所以对应电容为C2的电容器充电过程I﹣t图像的面积较小，对应的图像应该是①。故答案为：（1）向右；（2）①。【点评】本题考查了电容器充电、放电电流方向的判断，以及电容的定义式的应用，知道I﹣t图像与坐标轴所围面积表示电荷量是解题的基础。14．（2023秋•福州期末）如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则电容器的电容将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）膜片下移过程中，电流表有b到a（填“a到b”或“b到a”）的电流，电容器中的电场强度将增大。（填“增大”、“减小”或“不变”）【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化．【专题】定性思想；推理法；电容器专题；推理论证能力．【答案】增大，b到a，增大。【分析】根据C=ɛrS4πkd【解答】解：平行板上层膜片电极下移，电容器两极板间的距离d减小，根据C=ɛrS4πkd可知，电容器的电容将变大，根据C=Q故答案为：增大，b到a，增大。【点评】掌握电容的定义式、决定式和电场强度与电势差的关系式是解题的基础。15．（2024秋•南岗区校级期中）如图甲所示，用传感器观察电容器的放电过程。（1）开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电（填“充电”或“放电”），传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流（“电压”或“电流”）随时间变化的图像；（2）某同学得到的上述图像如图乙所示，由曲线与坐标轴所围面积可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量（填“电荷量”或“电压”）。【考点】观察电容器及其充、放电现象．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；交流电专题．【答案】（1）放电；电流；（2）电荷量。【分析】（1）把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，据此分析作答；（2）根据q＝It分析I﹣t图线与坐标轴所围面积表示的物理意义，然后作答。【解答】解：（1）电容器充电时上极板与电源的正极相连，所以上极板带正电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像；（2）根据q＝It可知，I﹣t图线与坐标轴所围面积表示电容器在全部放电过程中释放的电荷量。故答案为：（1）放电；电流；（2）电荷量。【点评】本题考查了用传感器观察电容器的放电过程，要明确I﹣t图线与坐标轴所围面积表示的物理意义。16．（2024秋•浦东新区校级期中）如图，莱顿瓶主要部分是一个玻璃瓶，瓶子内、外表面分别贴有金属箔，瓶内的金属箔通过金属链和金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球。通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电，则金属箔的厚度越厚，莱顿瓶储存电荷的本领不变化（选填“越强”、“越弱”或者“不变化”）。充电电压一定时，玻璃瓶瓶壁越薄，莱顿瓶能容纳的电荷量越多（选填“越多”、“越少”或者“不变化”）。【考点】电容器的定义与常见的电容器．【专题】定性思想；归纳法；电容器专题；理解能力．【答案】不变化，越多。【分析】根据C=ɛrS4πkd【解答】解：根据C=玻璃瓶瓶壁越薄，则两个金属箔的距离越小，即电容器两个极板间的距离d越小，根据C=ɛrS4故答案为：不变化，越多。【点评】本题考查了根据C=ɛrS4三．解答题（共4小题）17．（2024秋•临潼区校级期中）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上，两板间距为4cm，电容器带电荷量为6×10﹣6C，A极板接地。求（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距B板为3cm的C点的电势。【考点】电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化；电场强度与电场力的关系和计算；电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势；电容的概念、单位与物理意义．【专题】电容器专题．【答案】见试题解答内容【分析】（1）图中电容器极板间的电压U＝50V，带电荷量为Q＝6×10﹣6C，由电容的定义式C=Q（2）已知板间距离d＝4cm＝0.04m，板间是匀强电场，根据E=U（3）由U＝Ed求出C点与上极板A间的电势差，即可求得C点的电势。【解答】解：（1）由电容的定义得：C=QU=6×10-650F（2）两板之间为匀强电场，场强为E=Ud=500.04=（3）C点距A板间距离为dAC＝d﹣dBC＝4cm﹣3cm＝1cm＝0.01mA与C间电势差UAC＝EdAC＝1.25×103×0.01V＝12.5V。又UAC＝φA﹣φC，φA＝0可得：φC＝﹣12.5V。答：（1）平行板电容器的电容为1.2×10﹣7F；（2）平行板两板间的电场强度为1.25×103V/m，方向竖直向下；（3）距B板为3cm的C点的电势﹣12.5V。【点评】本题考查了电容的定义式匀强电场中场强与电势差的关系，要知道求电势往往先求电势差，再求电势。18．（2023秋•福清市期末）据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是20μF，充电至最大电压8kV，并可以在4ms时间内完成放电。求：（1）电容器充电至最大电压的带电量；（2）放电时的平均电流；（3）放电完成后，电容器电容多大。【考点】电容的概念、单位与物理意义；电流的概念、性质及电流强度的定义式．【专题】定量思想；方程法；电容器专题；恒定电流专题；理解能力．【答案】（1）电容器充电至最大电压的带电量0.16C；（2）放电时的平均电流为40A；（3）放电完成后，电容器电容为20μF。【分析】（1）根据电容的定义式可求电容所带电荷量；（2）根据电流的定义式可求电流大小；（3）电容器电容与是否带电无关。【解答】解：（1）根据电容的定义式C=QU，可得Q＝UC，代入数据解得，Q＝（2）电容器放电过程的平均电流强度大小为I=Qt=0.16（3）电容器的电容与电容器的带电荷量无关，所以当电容器放完电后，其电容保持不变，仍然是20μF。答：（1）电容器充电至最大电压的带电量0.16C；（2）放电时的平均电流为40A；（3）放电完成后，电容器电容为20μF。【点评】明确电容带电量的计算，知道放电电流的计算方法，知道电容器的电容与是否带电无关。19．（2024秋•东城区校级期中）如图所示，两平行正对金属板之间的距离d＝10cm，上极板带正电，下极板带负电，电荷量Q均为3.0×10﹣6C时，两极板之间的电势差U＝10V。（1）求两金属板构成电容器的电容C；（2）求两极板之间的电场强度大小E；（3）两板间有相距l＝12cm的两点A和B，A、B连线与极板夹角θ＝30°，将电荷量q＝﹣1×10﹣9C的某点电荷从A点移到B点，求电场力对该点电荷所做的功W。【考点】平行板电容器电容的决定式及影响因素；电场力做功与电势差的关系；匀强电场中电势差与电场强度的关系．【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；电容器专题；推理论证能力．【答案】（1）两金属板构成电容器的电容C为3.0×10﹣9F；（2）两极板之间的电场强度大小E为100V/m；（3）电场力对该点电荷所做的功W为﹣6×10﹣9J。【分析】（1）根据C=Q（2）根据E=U（3）根据W＝qElsinθ计算。【解答】解：（1）两金属板构成电容器的电容为C=（2）两极板之间的电场强度大小为E=（3）因为上极板带正电，所以板间的电场强度方向为竖直向下，因为点电荷带负电，所以点电荷受力方向向上，点电荷从A点移到B点过程中，电场力做负功，做功为W＝qElsinθ＝﹣1×10﹣9×100×12×10﹣2×sin30°J＝﹣6×10﹣9J答：（1）两金属板构成电容器的电容C为3.0×10﹣9F；（2）两极板之间的电场强度大小E为100V/m；（3）电场力对该点电荷所做的功W为﹣6×10﹣9J。【点评】本题考查了电容的定义式，在匀强电场中电场强度与电势差的关系式以及电场力做功公式的应用，基础题。20．（2024秋•浦东新区校级期中）雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。（1）由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚A（选填：A.正；B.负）电荷。（2）为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。①A、B、C三点中，场强最大的位置是A（选填：A.A点；B.B点；C.C点）；②一带电量为﹣2.0×10﹣7C的电荷q，由B运动到C点，则其电势能的变化量ΔEp＝﹣8.0×10﹣4J。③沿水平方向在某区域建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则A。A.b点场强为零B.b点场强垂直Ox轴向上C.a、c两点场强相同D.沿水平方向b点距离避雷针比c点更远（3）1752年6月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顿瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容C＝1000pF，测出其两端的电压U＝120V，则富兰克林收集到雷电的电量Q＝1.2×10﹣7C。（1pF＝10﹣12F）【考点】平行板电容器的相关参数与计算；静电感应与感应起电；φ﹣x图像的理解与应用；φ﹣x图像斜率的物理意义；电荷在导体上的分布、尖端放电．【专题】定量思想；图析法；电场力与电势的性质专题；电容器专题；推理论证能力．【答案】（1）A；（2）①A；②﹣8.0×10﹣4；③A；（3）1.2×10﹣7。【分析】（1）由雷云的电性，结合静电感应特点，可知雷云下方的云的电性，及地面所带电荷的电性；（2）①由场强与等差等势面的疏密程度关系，可知电场强度的相对大小；②由电势能变化量与电场力做功关系，结合图中的电势、题中电荷的电荷量，即可计算电势能的变化量；③在φ﹣x图中，由图线的斜率、横纵坐标的含义，可判断各位置电场强度、电势的大小关系，由等差等势面的图，可知靠近与远离避雷针的位置的电势的相对大小，结合b、c两点的电势相对大小，即可判断两点与避雷针的远近；（3）由电容定义式的推导式，可计算电容储存的电荷量。【解答】解：（1）由雷云带正电，结合静电感应特点，可知雷云下方的云带负电，云下方的地面所带电荷为正电，故选A；（2）①由场强大小与等差等势面的疏密程度一致，可知ABC三点中，电场强度最大的是A点，故选A；②由电势能变化量与电场力做功关系可知：ΔEp＝﹣WBC＝WCB＝q（φC﹣φB），代入得：ΔE③AB、在φ﹣x图中，图线的斜率大小表示电场强度的大小，可知b处的电场强度大小为0，故A正确，B错误；C、a、c两点的纵坐标相等，即电势相等，其斜率大小不等，故电场强度大小不等，故C错误；D、由图可知，离避雷针越近，电势越高，结合φ﹣x图可知b点电势更高，即b点更靠近避雷针，故D错误；故选：A；（3）由电容定义式的推导式，可知：Q＝CU＝1000×10﹣12F×120V＝1.2×10﹣7C。故答案为：（1）A；（2）①A；②﹣8.0×10﹣4；③A；（3）1.2×10﹣7。【点评】本题考查对静电感应、φ﹣x图、电容的理解，易错点是：在计算电势能变化量时，容易丢掉公式中的负号。

考点卡片1．静电感应与感应起电【知识点的认识】物体有三种起电方式（1）摩擦起电：当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正。（2）静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，电荷，远离带电体的一端带带同种电荷。这种现象叫作静电感应。利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。（3）接触起电：将带电体与导体接触，如果带电体带负电，则由于电子之间的相互排斥，会转移到导体上一部分，使导体带上负电；如果带电体带正电，则会吸引一部分导体的电子，使导体带上正电。3.三种起电方式的比较【命题方向】如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）A、先把两球分开，再移走棒B、先移走棒，再把两球分开C、棒的带电荷量不变，两导体球不能带电D、以上说法都不对分析：将棒移近两个不带电的导体球，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变．解答：A、先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷。故A正确。B、先移走棒，此时甲乙两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样不再带电。故B错误。C、两导体球在带电的过程中，是两球中的电荷发生了移动，棒的带电量是不变的。故C错误。故A正确，BCD错误。故选：A。点评：解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变．【解题思路点拨】1.感应起电时，同种电荷会被“排斥”到远端，异种电荷会被“吸引”到近端。如果移走外部带电体，电荷会重新中和。如果远端与大地相连，那大地就是远端。2.感应起电的实质也是电子的转移，电子由物体的一部分转移到另一部分，这样物体的两端就会呈现不同的电荷，在这个过程中遵循电荷守恒定律。2．电场强度与电场力的关系和计算【知识点的认识】根据电场强度的定义式E=FF＝qE。【命题方向】如图，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝BC，在A处固定一电荷量为+Q的点电荷。当在C处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力大小为F，移去C处电荷，在B处放电荷量为2q的点电荷，其所受电场力大小为（）A、4FB、8FC、F4D、分析：首先确定电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向的关系，再根据库仑定律得到F与AB的关系，即可求出2q的点电荷所受电场力。解答：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向相同；设AB＝r，则有BC＝r。则有：F＝kQq故电荷量为2q的点电荷在B处所受电场力为：FB＝kQ⋅2qr2=故选：B。点评：本题关键是根据库仑定律研究两电荷在两点所受的电场力大小和方向关系，注意B、C两点的电场强度方向相同。【解题方法点拨】既可以利用E=Fq计算某一点的电场强度也可以利用它的变形F＝3．电场力做功与电势能变化的关系【知识点的认识】1．静电力做功的特点：静电力做功与路径无关，或者说：电荷在电场中沿一闭合路径移动，静电力做功为零。2．电势能概念：电荷在电场中具有势能，叫电势能。电荷在某点的电势能，等于把电荷从该点移动到零势能位置时，静电力做的功，用EP表示。3．静电力做功与电势能变化的关系：①静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。②关系式：WAB＝EPA﹣EPB。4．单位：J（宏观能量）和eV（微观能量），它们间的换算关系为：1eV＝1.6×10﹣19J。（5）特点：①系统性：由电荷和所在电场共有；②相对性：与所选取的零点位置有关，通常取大地或无穷远处为电势能的零点位置；③标量性：只有大小，没有方向，其正负的物理含义是：若EP＞0，则电势能比在参考位置时大，若EP＜0，则电势能比在参考位置时小。理解与注意：学习电势能时，可以通过与重力势能类比来理解相关概念，上面列举的各项概念几乎是所有势能都有的，只是具体环境不同而已。【命题方向】a和b为电场中的两个点，如果把q＝﹣2×10﹣8C的负电荷从a点移动到b点，电场力对该电荷做了4×10﹣7J的正功，则该电荷的电势能（）A、增加了4×10﹣7JB、增加了2×10﹣8JC、减少了4×10﹣7JD、减少了8×10﹣15J分析：电荷在电场力作用下做功，导致电势能变化．所以根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少．解答：根据电场力做功与电势能改变的惯性可知，电场力对该电荷做了4×10﹣7J的正功，则该电荷的电势能减少了4×10﹣7J．所以选项C正确。故选：C。点评：该题考查电场力做功与电势能的惯性．电荷的电势能增加还是减少是由电场力做功的正负决定．就像重力做功与重力势能一样．【解题方法点拨】1.静电力做功与电势能变化的关系（1）WAB＝EPA﹣EPB。静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。（2）正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小。2.电势能大小的比较方法（1）做功判断法：电场力做正功时电势能减小；电场力做负功时电势能增大。（对正、负电荷都适用）。（2）依据电势高低判断：正电荷在电势高处具有的电势能大，负电荷在电势低处具有的电势能大。4．电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势【知识点的认识】1.定义：电荷在某一点的电势能与它的电荷量之比。2.公式：φ=3.单位：伏特，简称伏，符号为V，1V＝1J/C。4.物理意义：描述电场的能的性质物理量。5.特点：（1）电势是电场自身的性质，与试探电荷本身无关。（2）相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关，一般情况下取离场源电荷无限远处或大地的电势为0.（3）标矢性：标量，有正负，正负表示大小。6.拓展：（1）对于点电荷或均匀带电球体（球壳），周围的电势满足φ＝kQ（2）因为电势是标量，正负代表大小，同样以无限远处为零电势点的情况下，正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，且越靠近正电荷，电势越正（大），越靠近负电荷，电势越负（小）。【命题方向】在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A、电势高的地方电场强度不一定大B、电场强度大的地方电势一定高C、电势为零的地方场强也一定为零D、场强为零的地方电势也一定为零分析：场强与电势没有直接关系．场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零．电势为零是人为选取的．解答：AB、沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高。故A正确，B错误。C、电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零。故C错误。D、场强为零的地方电势不一定为零，电势为零是人为选取的。故D错误。故选：A。点评：对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，场强大小看电场线疏密来理解．【解题思路点拨】1.电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关。在物理学中，常取离场源电荷无限远处的电势为0，在实际应用中常取大地的电势为0。2.电势是表征电场性质的一个物理量，电场中某点的电势p的大小是由电场本身和零电势点的选取决定的，与在该点是否放有试探电荷、试探电荷的电性、试探电荷的电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E=F3.电势虽然有正负，但电势是标量。电势为正值表示该点电势高于零电势点，电势为负值表示该点电势低于零电势点，正负号不表示方向。5．电场力做功与电势差的关系【知识点的认识】1.电势差与电场力做功的关系UAB=W2.推导：设电荷q在电场中从A点移动到B点，根据静电力做功等于电势能的减小量可知WAB＝EPA﹣EPB又EP＝qφ，所以WAB＝qφA﹣qφB＝q（φA﹣φB）＝qUAB所以UAB=【命题方向】在电场中把一个电荷量为﹣6×10﹣8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为﹣3×10﹣5J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功4.5×10﹣5J，求：（1）A与C两点间的电势差；（2）取C点为电势零点时，A的电势为多大？（3）若是把一个q＝4×10﹣8C的点电荷在电场中移动则由A移到B电场力做多少功？由B移到C电场力做多少功？分析：（1）根据电势差的公式分别求出A与B两点间和B与C两点间电势差，再求解A与C两点间的电势差．（2）A与C两点间的电势差UAC＝φA﹣φC．（3）在AB间、BC间移动正电荷时，它们之间的电势差不变，由电场力做功公式W＝qU求解电场力做功．解答：（1）A与B两点间UAB=WABq=B与C两点间电势差UBC=WBCq则A与C两点间的电势差UAC＝UAB+UBC＝﹣250V；（2）由UAC＝φA﹣φC，φC＝0得到，φA＝﹣250V；（3）若移动q＝4×10﹣8C，电场力做功WAB′＝qUAB＝4×10﹣8×500J＝2×10﹣5JWBC′＝qUBC＝4×10﹣8×（﹣750）J＝﹣3×10﹣5J答：（1）A与C两点间的电势差是﹣250V；（2）取C点为电势零点时，A的电势为﹣250V；（3）若是把一个q＝4×10﹣8C的点电荷在电场中移动则由A移到B电场力做功是2×10﹣5J，由B移到C电场力做功是﹣3×10﹣5J．点评：本题考查电势差公式的应用．第（1）问中，也可根据电场力做功与电荷经过路径无关，直接求出电荷从A到C电场力做功WAC＝WAB+WBC，再求AC间电势差．【解题思路点拨】电势差与电场力做功的关系为WAB＝qUAB，计算时要代入各数据的正负号。6．匀强电场中电势差与电场强度的关系【知识点的认识】一、电势差与电场强度的关系式1．关系式：U＝Ed或者E=U2．适用条件：只有在匀强电场中才有这个关系。3．注意：式中d是指沿电场方向两点间的距离。4．方向关系：场强的方向就是电势降低最快的方向。由于电场线跟等势面垂直，只有沿电场线方向，单位长度上的电势差才最大，也就是说电势降落最快的方向为电场强度的方向。但电势降落的方向不一定是电场强度方向。二、对公式U＝Ed的理解1．从变形公式E=U2．公式中的d可理解为匀强电场中两点所在等势面之间的距离。3．对于非匀强电场，用公式E=Ud可以定性分析某些问题。例如等差等势面E越大处，现在举例来说明公式E=Ud在非匀强电场中的应用。如图所示，A、B、C是同一电场线上的三点，且AB=BC，由电场线的疏密程度可以看出EA＜EB＜EC，所以AB间的平均场强比BC间的小，即E→AB＜EBC，又因为UAB=AB•E→AB，UBC=BC•三、电场强度与电势差的比较物理量电势差U电场强度E定义（1）电场中任意两点的电势之差，UAB＝φA﹣φB（2）电荷在电场中两点间移动时，静电力所做的功跟电荷量的比值放入电场中某一点的电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值定义式U=WE=F意义描述了电场的能的性质描述了电场的力的性质大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，静电力所做的功数值上等于单位电荷受到的力方向标量，无方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向联系在匀强电场中有U＝Ed【命题方向】如图，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为m＝1×10﹣3kg、带正电q＝10﹣3C的小球，现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点，已知A、B两点间距离为L＝0.1m，电势差为UAB＝20V．（1）判断匀强电场的场强方向；（2）求电场强度的大小；（3）求小球到达B点时的速率．分析：（1）带正电的小球加一水平方向的匀强电场使小球从静止由A点运动到B点，根据运动情况判断匀强电场的场强方向；（2）根据电势差与电场强度的关系求解电场强度的大小（3）根据动能定理求解小球到达B点时的速率解答：（1）带正电的小球加一水平方向的匀强电场使小球从静止由A点运动到B点，所以匀强电场的场强方向为由A指向B．（2）根据电势差与电场强度的关系得：UAB＝Ed＝0.1E＝20V所以E＝200V/m（3）根据动能定理研究小球由A点运动到B点，qU=v＝210m/s答：（1）匀强电场的场强方向为由A指向B．（2）电场强度的大小是200V/m；（3）小球到达B点时的速率是210m/s．点评：理解和掌握电场中各个物理量之间的关系，在具体题目中能熟练的应用．【解题方法点拨】U＝Ed关系的应用：公式U＝Ed中d是沿场强方向的两点间的距离或两等势面间的距离，而U是这两点间的电势差。这一定量关系只适用于匀强电场，变形后E=U7．φ-x图像的理解与应用【知识点的认识】1.图像的意义：反映电势随位置变化的图像、2.图像的内容：纵坐标直接判定电视高低3.图像的斜率：斜率表示场强（1）斜率的大小表示该点场强的大小（2）斜率的正负可以确定电场强度的方向4.电视连续变化的拐点切线斜率为0时，表示该点电场强度为05.据此判断电势能时，一是结合粒子电性看电势高低，二是由W＝qU判定。【命题方向】空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（）A、EBx的大小大于ECx的大小B、EBx的方向沿x轴正方向C、电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D、负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功分析：本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看作是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法。解答：在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看作匀强电场有E=Δφd，可见EBx＞ECx同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确。故选：AD。点评：本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法；故此题的难度较高。【解题思路点拨】与运动学图像类似，解决图像类问题的一般步骤为：1.确定图像的含义，明确两个坐标轴的代表的物理量2.从图中直接读出关键点的物理量3.分析图像斜率、面积等的物理意义4.结合公式分析其他的物理量。8．φ-x图像斜率的物理意义【知识点的认识】φ﹣x图像的斜率表示场强（1）斜率的大小表示该点场强的大小（2）斜率的正负可以确定电场强度的方向【命题方向】x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（）A、Q1电荷量一定大于Q2电荷量B、Q1和Q2一定同种电荷C、P点电场强度是0D、Q1和Q2之间连线上各点电场方向都指向Q2分析：选无穷远处电势为0，则在正电荷的电场中所有点的电势都是正的，在负电荷的电场中所有点的电势都是负的，如果是等量异种电荷的话，在中垂线上的点电势为零。解答：由图象可以发现，离Q1越近电场中的电势越高，由此可以判断Q1为正电荷，同理，由于离Q2越近电势越低，所以Q2为负电荷，在它们的连线上的p点的电势也是零，但p点离Q2近，所以Q1的电荷量要大于Q2的电荷量，所以A正确，而B错误。由于Q1和Q2为异种电荷，并且Q1为正电荷，Q1在x轴正半轴上的电场方向向右，Q2为负电荷，Q2在Q1和Q2之间的电场方向也向右，所以P点电场强度是Q1和Q2在p点产生的电场的和，方向指向Q2，所以C错误D正确。故选：AD。点评：本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解，本题看的就是学生的基本知识的掌握情况。【解题思路点拨】与运动学图像类似，解决图像类问题的一般步骤为：1.确定图像的含义，明确两个坐标轴的代表的物理量2.从图中直接读出关键点的物理量3.分析图像斜率、面积等的物理意义4.结合公式分析其他的物理量。9．电荷在导体上的分布、尖端放电【知识点的认识】1.在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，周围的电场强度越大。2.电离：在一定条件下，导体尖端周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离的现象。3.尖端放电：导体尖端周围被强电场电离的带电粒子中，所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，，相当于导体从尖端失去电荷的现象。4.应用：建筑物的顶端安装避雷针以达到避免雷击的目的；高压设备中导体的表面应该尽量光滑，以减少电能损失。【命题方向】下列设备或做法中，利用了尖端放电原理的是（A、避雷针B、油罐车接地的铁链C、静电除尘D、给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来分析：本题考查的是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案。解答：A．带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，利用了尖端放电原理，符合题意；B．油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；C．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，不是利用尖端放电原理，不符合题意；D．给飞机加油时，要把油箱与大地用电缆连接起来，为了把产生的静电导走，不是利用尖端放电原理，不符合题意；故选：A。点评：本题考查的是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用中具体实例的原理。【解题思路点拨】尖端放电在生活中普遍存在，其应用包括建筑物的顶端安装避雷针以达到避免雷击的目的；高压设备中导体的表面应该尽量光滑，以减少电能损失。10．电容器的定义与常见的电容器【知识点的认识】1．常用电容器从构造上看主要分为两种，可以分为固定电容器和可变电容器。固定电容器：电容固定不变，如聚苯乙烯电容器、电解电容器。可变电容器：主要由两组铝片组成，电容可变。2．聚苯乙烯电容器的构造以聚苯乙烯膜为电介质，把两层铝箔隔开，卷起来，就制成了聚苯乙烯电容器。改变铝箔的面积和薄膜的厚度可以制成不同电容的聚苯乙烯电容器。3．电解电容器的构造电解电容器是用铝板做一个极板，用铝箔上很薄的一层氧化膜做电介质，用浸过电解液的纸做另一个电极板（要靠另一铝箔与外部引线连）制成的。由于氧化膜很薄，所以电容很大。4．可变电容器可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容随着改变。【命题方向】如图为可调电容器结构图，下述有关说法错误的是（）A．动片完全旋出时电容最小，完全旋入时电容最大B．利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器C．为增大该电容器的电容，可在动片与定片之间充入某种非导电物质作为电介质D．可调电容器的定片必须接电源的正极，动片必须接电源的负极。分析：可调电容器为平行板电容器，根据平行板电容器的决定式可分析电容的原理及应用。解：A、由图可知，动片完全旋出时，正对面积最小，则由C=ɛrS4πkdB、因旋出与角度有关，而根据旋出面积可求出电容，故可以用其制作测量角度的电容式传感器；故B正确；C、由决定式可知，加入介质时可以增大电容；故C正确；D、平行板电容器不区分正负极，故不需要将定片接正极；故D错误；本题选错误的，故选：D。点评：本题考查可调电容器的原理及应用，要注意正确理解其原理，并能用好电容器的决定式。【解题思路点拨】熟悉几种常见的电容器，并且要了解电容器上面参数所表示的含义。11．电容的概念、单位与物理意义【知识点的认识】（1）定义：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。（2）定义式：C=QU，Q是电容器的电荷量，U是两极板间的电压。电容的大小与Q和（3）物理意义：表示电容器储存电荷的本领大小的物理量。（4）单位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF。（5）说明：电容是反映了电容器储存电荷能力的物理量，其数值由电容器的构造决定，而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样，它的容量大小与水的深度无关。【命题方向】由电容器电容的定义式C=QA、若电容器不带电，则电容C为零B、电容C与所带的电荷量Q成正比，与电压U成反比C、电容C与所带的电荷量Q多少无关D、电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量分析：电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关．解答：电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关。电容器不带电，电容没变。故A、B错误，C正确。由C=QU=ΔQΔU故选：CD。点评：解决本题的关键理解电容的大小与所带的电量及两端间的电压无关【解题思路点拨】1.电容表示电容器储存电荷的本领大小的物理量。2.电容是电容器本身的性质与所带电荷量的多少以及两极板间的电压大小无关。3.电容的两个计算公式：①定义式：C=②决定式：C=12．平行板电容器电容的决定式及影响因素【知识点的认识】1.平行板电容器的电容大小C=式中ɛr叫做相对介电常数，S是平行板电容器的正对面积，k是静电力常量，d是两极板间的距离。由此公式可知平行板电容器的电容与相对介电常数，正对面积，板间距离有关。2.对相对介电常数的理解：电容器两极间充满某种电介质时的电容与两极间是真空时的电容之比，称为该介质的相对介电常数。真空的为1，空气的接近于1，其他的均大于1。【命题方向】两块平行金属板中间夹一层电介质，即可构成最简单的电容器．下面哪些措施能使电容器的电容增大（）A、只将两板间的距离拉大些B、只将两板间的距离变小些C、只将两板错开些，使正对面积减小D、只将电介质撤走，利用空气绝缘分析：根据平行板电容器的决定式C=ɛ解答：由平行板电容器的决定式C=ɛrS4πkd得，d增大，C减小，d减小，C增大；S减小，C减小，S增大，C增大；将电介质撤走，换成空气绝缘，ɛ减小，C减小。故A、C故选：B。点评：解决本题的关键掌握平行板电容器的电容与哪些因素有关．【解题思路点拨】电容的定义式与决定式的比较1.C=QU是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U，但C2.C=ɛrS4πkd是平行板电容器电容的决定式，C∝ɛr，C∝S13．平行板电容器的相关参数与计算【知识点的认识】综合应用电容的定义式C=QU和平行板电容器电容的决定式可以计算平行板电容器的相关参数，如极板电荷量、电压、板间距离，进一步结合电场强度与电势差的关系E=Ud计算两板之间的电场强度以及应用电场力与电场强度的关系F＝【命题方向】某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一电量为q的点电荷，则它所受到的电场力的大小为（）A、2kQdd2B、4kQdd2分析：由电容的定义式C=QU求出两极板间的电压，由板间电压与场强的关系式U＝Ed求出板间场强，点电荷所受的电场力大小为F＝qE。解答：由电容的定义式C=QU得，板间电压为U=QC．板间场强大小为E=Ud故选：C。点评：本题考查对于电容、板间电压、场强等物理量之间关系的掌握情况。基础题。【解题思路点拨】电容的定义式与决定式的比较1.C=QU是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U，但C2.C=ɛrS4πkd是平行板电容器电容的决定式，C∝ɛr，C∝S14．电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化【知识点的认识】1.对于电容器的动态分析问题，要首先区分是电压不变还是电荷量不变：始终与电源连接时电压不变，与电源断开时是电荷量不变。2.分析思路如图3.具体的步骤如下：（1）根据C=ɛ（2）根据C=Q（3）根据E=U（4）根据φ＝Ed分析某点电势的变化。（5）根据Ep＝qφ分析电势能的变化。【命题方向】如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，A板下方a处有一带电荷量非常小的点电荷。S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（）A、φa不变B、φa变小C、F变小D、F变大分析：电容器与电源相连，则可知电容器两端的电压不变；由极板的移动可知d的变化，由U＝Ed可知板间场强E的变化，再由U＝Ed可知Aa间的电势差的变化，即可得出aB间电势差的变化及a点电势的变化。解答：因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E减小，由F＝Eq可知电荷所受电场力变小，故C正确；则上板与a间的电势差减小，而总电势差不变，故a与B间的电势差增大，而B接地，故a点的电势增大，故A、B均错；故选：C。点评：电容器的动态分析中首先应注意是否与电源相连，再根据电容的变化进行判断；对于本题应注意（1）因下极间接地，故aB间的电势差大小即为a点的电势；（2）因aB间的距离发生变化，不能直接由U＝Ed进行判断，我们是先求得Aa间的电势差再求aB的间电势差。【解题思路点拨】分析电容器相关物理量的变化时，要注意抓住不变量。电容器充电后保持与电源相连，即使电容器的电容变化，两极板间的电压不变。若充电后与电源断开且未放电，即使电容器的电容变化，两极板的电荷量不变。15．电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化【知识点的认识】1.对于电容器的动态分析问题，要首先区分是电压不变还是电荷量不变：始终与电源连接时电压不变，与电源断开时是电荷量不变。2.分析思路如图3.具体的步骤如下：（1）根据C=ɛ（2）根据U=Q（3）根据E=4（4）根据φ＝Ed分析某点电势的变化。（5）根据Ep＝qφ分析电势能的变化。备注：（3）的推导过程如下：因为C=ɛrS4πk