1、1电容器的动态分析（答题时间：30 分钟）1. 如图所示，M、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2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、R 2，关于 F 的大小判断正确的是（ ）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2. 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。一带电油滴位于容器中的 P
2、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（ ）A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P 点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将减小D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大3. 平行板电容器 C 与三个可变电阻器 R1、R 2、R 3以及电源（内阻不可忽略）连成如图所示的电路。闭合开关 S 待电路稳定后，电容器 C 两极板带有一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（ ）A. 只增大 R1，其他不变2B. 只增大 R2，其他不变C. 只减小 R3，其他不变D. 只减小 a、b 两极板间的距离，其他不变4. 影响平行板电容器电容的因素有很多，探究时需采
3、用控制变量法。如图，已经充满电的两个极板所带电荷量不变，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，改变电容器的结构，关于可能看到的现象，下列说法正确的是（ ）A. 保持 d不变，增大 S，则 变大B. 保持 不变，增大 S，则 变小C. 保持 S 不变，减小 ，则 变大D. 保持 S 不变，减小 ，则 不变5. 如图，平行板电容器经开关 K 与电池连接，a 处有一带电量非常小的点电荷。K 是闭合的，Ua 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. Ua 变大，f 变大 B. Ua 变大，f 变小
4、C. Ua 不变，f 不变 D. Ua 不变，f 变小6. 如图所示，电路中 R1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器 C 的极板水平放置。闭合开关 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴能向上运动的是（ ）A. 减小 R2的阻值 B. 减小电容器两极板的正对面积C. 增大 R1的阻值 D. 减小电容器两板间的距离7. 一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两板间有一个负试探电荷固定在 P点，如图所示，以 C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、 表示 P 点的电势、E p表示正电荷在 P 点的电势能，若正极板保持不动，将负
5、极板缓慢向右平移一小段距离 x0的过程中，各物理量与负极板移动距离 x 的关系图象正确的是（ ）38. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间的距离为 d，上极板正中位置有一小孔。质量为 m、电荷量为+q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处时速度恰为零（空气阻力忽略不计），极板间的电场可视为匀强电场，重力加速度为 g。求：（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。9. 如图所示，用长 L=0.50m 的绝缘轻质细线，把一个质量 m=1.0g 的带电小球悬挂在带等量异种电荷
6、的平行金属板之间，平行金属板间的距离 d=5.0cm，两板间电压U=1.0103V。静止时，绝缘细线偏离竖直方向 角，小球偏离竖直距离 a=1.0cm。（角很小，为计算方便可认为 tan sin，取 g=10m/s2，需要求出具体数值，不能用 角表示）求：（1）两板间电场强度的大小；（2）判断小球带何种电荷并计算其带电荷量； （3）在图示位置，若将细线突然剪断，小球做何种性质的运动？求加速度 a 的大小。41. B 解析：根据共点力平衡，悬线的拉力 F= 22)(Eqmg，R 1上没有电流，增大R1，电容器两板间电压不变，E 不变，F 不变，CD 错误；增大 R2时，R 0上电压降低，E 减小
7、，F 将减小，A 错误，B 正确。2. B 解析：将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，根据 Ud可知，场强减小，油滴受的电场力减小，故油滴将沿竖直方向向下运动，选项 A 错误；根据PUEd可知，P 点的电势将降低，选项 B 正确；由于油滴带负电，根据 PEq可知油滴的电势能将增加，选项 C 错误；根据 4Skd可知，电容器的电容 C 减小，根据Q=CU 可知极板带电量将减小，选项 D 错误；故选 B。3. BD 解析：电容器两端的电压等于电阻 R2两端的电压，故只增大 R1，其他不变时，R2两端的电压会减小，根据 Q=CU，故电容器带电量减小，选项 A 错误；只增大 R2，其他不变，
8、则 R2两端的电压会增大，根据 Q=CU，故电容器带电量增大，选项 B 正确；电容器两端的电压与 R3无关，故只减小 R3，其他不变，电容器所带电荷量不变，选项 C 错误；只减小a、b 两极板间的距离，根据 4SCkd可知，C 变大，根据 Q=CU，故电容器带电量增大，选项 D 正确；故选 BD。4. B 解析：根据 C= s，保持 不变，增大 S，C 增大，根据 C=UQ，Q 不变，U 减小， 变小，A 错误、B 正确；保持 S 不变，减小 d，C 增大，根据 C= ，Q 不变，U 减小， 变小，CD 错误；故选 B。5. B 解析：由于开关 K 闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故
9、电容器两极板之间的电压 UAB保持不变。随 B 极板下移两极板之间的距离增大，根据 E= d可知两极板之间的电场强度 E 减小，由于 UAa=EhAa，由于电场强度 E 减小，故 UAa减小，由于UAB=UAa+UaB，所以 UaB增大，由题图可知电源的负极接地，故 B 极板接地，所以 B 板的电势为 0 即 UB=0，又 UaB=Ua-UB，所以 Ua=UaB增大。而点电荷在 a 点所受的电场力 f=qE，由于 E减小，所以电场力 f 减小。故 B 正确。故选 B。6. CD 解 析 ： 减小 R2的阻值时，电容器两端的电压不变，故油滴仍静止，选项 A 错误；减小电容器两极板的正对面积，根据
10、 dE可知，两极板的场强不变，故油滴仍静止，选项 B 错误；因为电容器两板间电压等于 R1两端的电压，故增大 R1的阻值，则电容器两板间电压变大，则油滴能向上运动，选项 C 正确；减小电容器两板间的距离，根据 dUE可知，两极板的场强增大，故油滴向上运动，选项 D 正确；故选 CD。7. D 解析：当负极板右移时，d 减小，由 4()Skdx=-可知，C 与 x 图象不能为一次函数图象，故 A 错误；由 QU可知， ，则 kQS=，故 E与 d 无关，故 B 错误；因正极板接地，设 P 点原来与正极板距离为 l，则 P 点的电势 =-5El 不变，故 C 错误；电势能 E=q=-Eql 不变，
11、为水平线，故 D 正确。8. 解：（1）由 v 2=2gh 得 ghv2（2）在极板间带电小球受重力和电场力，有 maqEgad02 得 qdmE）（ dUCQ 得 hg）（3）加速过程，有：mgt 1=mv减速过程，有：（mg-qE）t 2=0-mvt=t1+t2联立式解得： hdtg+=。9. 解：（1）因为平行金属板之间为匀强电场，由 UEd可知：34.012.01/5UVEmd（2）小球受到的电场力沿电场方向，故小球带正电，则 tanqmg 得8tan.mgqC（3）对小球受力分析如图所示小球所受外力为恒力，故由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知： 222()0./Eqmgas
