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55 电容器问题

[方法点拨] (1)两类动态问题的分析要抓住C＝、C＝间粒子的运动常用动力学方法或动能定理分析．

1．(2017·湖南邵阳第二次大联考)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV左右．地球的电容约为( ) A．0.17 F C．17 F

B．1.7 F D．170 F

QUεrSU和E＝三个基本关系．(2)板4πkdd2．(2018·湖北黄冈模拟)如图1所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置，平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连，B板和静电计金属外壳都接地．将极板B稍向上移动，则( )

图1

A．指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量变大 B．指针张角不变，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 C．指针张角变大，两极板间的电压变大，极板上的电荷量几乎不变 D．指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量几乎不变

3．(2017·湖北孝感一模)静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图2所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度减小些，下列采取的措施可行的是( )

图2

A．断开开关S后，将A、B两极板分开些 B．断开开关S后，增大A、B两极板的正对面积 C．保持开关S闭合，将A、B两极板拉近些

D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动

4.如图3所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子．在电场力的作2用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的

5平面．若两粒子间相互作用力可忽略．不计重力，则M∶m为( )

图3

A．3∶2 B．2∶1 C．5∶2 D．3∶1

5．(2017·江西省六校3月联考)“D”是一只理想二极管，只允许通过正向电流，不允许通过反向电流．将平行金属板接入如图4所示的电路中，A、B极板间有一带电小球通过绝缘细线悬挂于固定点O，闭合开关S后，小球处于静止状态，细线偏离竖直方向的角为θ，那么( )

图4

A．贴着A板插入一定厚度的金属板， θ将变小

B．将滑动变阻器触头向左移，小球重新平衡后，θ将变小 C．将滑动变阻器触头向右移，小球重新平衡后，θ将变大 D．将S断开，小球重新平衡后，θ将变大

6．(多选)(2018·四川泸州一检)如图5所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为D，在下极板上叠放一厚度为d的金属板A，d

图5

A．电容器的电容变大 B．两板间的电场强度不变

C．上极板所带电荷量变小 D．粒子运动的加速度大小为g

7．(2017·湖南株洲一模)如图6所示，R 是一个定值电阻，A、B 为水平正对放置的两块平行金属板，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是( )

dD

图6

A．若增大 A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻R B．若增大 A、B两金属板的间距，P将向上运动

C．若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P将向上运动 D．若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P将向上运动

8．(多选)(2017·湖北七市联合考试)物理学规律在数学形式上的相似，往往意味着物理意义的相似．某同学在查看资料后得知，电容器C中储存的电场能EC与两极间的电压U之间121

关系式为EC＝CU，电感线圈L中储存的磁场能EL与通过线圈的电流I之间关系式为 EL＝

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LI2，他类比物体m的动能Ek与其速度v的关系式Ek＝mv2，做出如下推论：质量m反映了

物体对速度v的变化的阻

碍作用，自感系数L反映了电感线圈对电流I的变化的阻碍作用，则电容C也反映了电容器对电压U的变化的阻碍作用．你认为他以下的分析合理的是( )

A．用相同大小的电流给电容器充电时，电容器的电容C越大，两极板间电压的增加相同大小ΔU需要的时间越长

B．当电容器以相同大小的电流放电时，电容器的电容C越大，两极板间的电压减小相同大小ΔU需要的时间越长

C．用相同的电源(E，r)给原来不带电的电容器充电，电容器的电容C越大，其电压从某个值U增加相同的大小ΔU所用的时间会更长

D．电容器通过相同的电阻放电，电容器的电容C越大，其电压从某个值U减小相同的大小ΔU所用的时间更短

9．(2017·河北石家庄第二次质检)如图7所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点．将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是( )

1

2