高考物理命题潜规则解密专项29电容器.docx

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高考物理命题潜规则解密专项29电容器

2019高考物理命题潜规则解密：

专项29电容器

与电容器相关的动态电路

规那么验证：

2018年江苏物理第2题、2018年海南物理第9题、2017天津理综第5题、2017北京理综第18题、2017安徽理综第18题、2018年浙江理综第20题

命题规律：

电容器是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题考查电容器动态变化、研究影响平行板电容器的因素、与电容器相关的动态电路的题型一般为选择题，综难度中等。

命题分析

考查方式一考查电容器动态变化

【命题分析】：

电容是表征电容器本身储存电荷本领高低的物理量。

电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值叫做电容器的电容C＝Q／U.。

平行板电容器的电容：

C＝

。

解决电容器动态问题要关键掌握两点：

一是电容器充电后与电源断开极板上带电量不变的，二是与电源相接电容器极板间电压不变的。

高考对电容器动态变化的考查难度中等。

典例1.〔2018年江苏物理第2题〕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

典例2.〔2018年海南物理第9题〕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。

以下说法正确的选项是

A、保持U不变，将D变为原来的两倍，那么E变为原来的一半

B、保持E不变，将D变为原来的一半，那么U变为原来的两倍

C、保持D不变，将Q变为原来的两倍，那么U变为原来的一半

D、保持D不变，将Q变为原来的一半，那么E变为原来的一半

典例3〔2017天津理综第5题〕板间距为

的平行板板电容器所带电荷量为

时，两极板间电势差为

，板间场强为

现将电容器所带电荷量变为

，板间距变为

，其他条件不变，这时两极板间电势差

，板间场强为

，以下说法正确的选项是

A.

B.

C.

D.

【点评】此题考查平行板电容器、电容量定义、电容量决定式及其相关知识点。

考查方式二研究影响平行板电容器的因素

【命题分析】：

研究影响平行板电容器的因素是教材中的重要演示实验，高考对研究影响平行板电容器的因素实验的考查难度中等。

典例4〔2017北京理综第18题〕、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素〔如图〕。

设两极板正对面积为S，极板间的距离为D，静电计指针偏角为（。

实验中，极板所带电荷量不变，假设

保持S不变，增大D，那么（变大

保持S不变，增大D，那么（变小

保持D不变，增大S，那么（变小

保持D不变，增大S，那么（不变

考查方式三与电容器相关的动态电路

【命题分析】分析与电容器相关的动态电路要注意直流不能通过电容器，与电容器串联的电阻中没有电流。

高考对与电容器相关的动态电路的考查难度中等。

典例5、〔2017安徽理综第18题〕如下图，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为M、带正电的小球悬于电容器内部。

闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。

调节R1、R2，关于F的大小判断正确的选项是

A、保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大

B、保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小

C、保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大

D、保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小

典例6.〔2018年浙江理综第20题〕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，如下图。

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〔〕

电容器的电容减小

电容器的电容增大

LC回路的振荡频率减小

LC回路的振荡频率增大

典例7〔2018·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。

【2018模拟题精选训练题】

1、〔2018年2月深圳第一次调研〕如下图，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，那么

A、Q变大B、Q不变

C、U变大D、U变小

2.〔2018年3月山东威海一模〕以下说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的选项是

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LV

C.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LEV

D.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹

.答案：

AC解析：

电场强度公式E＝U／D只适用于匀强电场，选项A正确；根据电容的定义式C＝Q／U，电容器极板上的电荷量与电压成正比，选项B错误；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LEV，选项C正确；电场线是为形象化描述电场引入的假想曲线，不是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹，选项D错误。

3、〔2018年3月兰州诊断〕如下图，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，以下哪些措施是可行的〔不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况〕

4、〔2018年3月陕西宝鸡第二次质检〕如下图，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，那么极板带电量将增大

5.〔2018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，如下图。

假设不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，以下说法正确的选项是

6、〔19分〕〔2018年2月重庆八中检测〕如下图，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。

两界面MN、PS相距为12CM，D是中心线RD与界面PS的交点。

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〕

7.〔2018年5月吉林市质检〕如下图，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，那么以下说法中正确的选项是

A、当滑动触头向右移动时，其他不变，那么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，那么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，那么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，那么电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

8.〔2018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〕

〔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。

9、〔20分〕（2018年5月浙江名校新高考联盟第二次联考）如下图，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，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。

M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。

试求：

〔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。

QQ显微镜：

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