《2025年资源库高中物理人教版》

例 264 如图 1 - 10 - 21 所示是一个由电池、电阻 $ R $、开关 $ S $ 与平行板电容器组成的串联电路,开关闭合,在增大电容器两极板间距离的过程中( )

A.电阻 $ R $ 中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻 $ R $ 中有从 $ a $ 流向 $ b $ 的电流
D.电阻 $ R $ 中有从 $ b $ 流向 $ a $ 的电流
【解析】图 1 - 10 - 21 中电容器被充电,$ A $ 极板带正电,$ B $ 极板带负电。根据平行板电容器电容大小的决定因素,$ C \propto \frac{\varepsilon_{r}S}{d} $,当增大电容器两极板间距离 $ d $ 时,电容 $ C $ 变小。由于电容器始终与电池相连,电容器两极板间电压 $ U_{AB} $ 保持不变；根据电容的定义 $ C = \frac{Q}{U_{AB}} $,当 $ C $ 减小时,电容器两极板所带电荷量 $ Q $ 减少,$ A $ 极板所带的一部分正电荷从 $ a $ 到 $ b $ 经电阻 $ R $ 流向电源正极,即电阻 $ R $ 中有从 $ a $ 流向 $ b $ 的电流。选项 B、C 正确。
【答案】BC

答案： BC

例 265 “探究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验装置如图 1 - 10 - 22 所示,忽略漏电产生的影响,下列判断正确的是(C)

A.两极板间正对面积减小时,静电计指针偏角减小
B.静电计可以用电压表替代
C.静电计所带电荷量与平行板电容器所带电荷量不相等
D.静电计测量的是平行板电容器所带电荷量
【解析】根据平行板电容器电容大小的决定因素,$ C \propto \frac{\varepsilon_{r}S}{d} $ 知,两极板间正对面积减小时,电容器的电容减小,电容器所带电荷量一定,根据 $ Q = CU $ 可知,两极板间电势差增大,则静电计指针偏角增大,A 错误；静电计与电压表的原理不同,电压表中必须有电流通过时,指针才偏转,故不能用电压表代替静电计,B 错误；静电计与电容器并联,两者电压相等,但静电计所带电荷量只是很小的一部分,即远小于平行板电容器的带电荷量,C 正确；静电计是定性反映电压大小的仪器,不能测量平行板电容器所带电荷量,D 错误。
【答案】C

答案： C

例 266 如图 1 - 10 - 23 所示,带有等量异种电荷的平行板电容器水平放置(与电源断开),电容为 $ C $,极板间距为 $ d $,在极板之间有一质量为 $ m $、电荷量大小为 $ q $ 的带电小球 $ P $ 处于静止状态。已知重力加速度为 $ g $,则下列说法正确的是(B)


A.小球 $ P $ 带负电
B.电容器电荷量 $ Q = \frac{dm g C}{q} $
C.若将上板向下缓慢平行移动一小段距离,小球 $ P $ 将向上运动
D.若将上板平行向左缓慢移动一小段距离,小球 $ P $ 将向下运动
【解析】平行板电容器电场方向竖直向上,由受力平衡知小球 $ P $ 受到的电场力方向竖直向上,所以其带正电,故 A 错误；根据 $ E = \frac{U}{d} $,$ C = \frac{Q}{U} $,$ Eq = mg $,得 $ Q = \frac{dm g C}{q} $,故 B 正确；根据 $ C = \frac{\varepsilon_{r}S}{4\pi kd} $,$ C = \frac{Q}{U} $,$ E = \frac{U}{d} $,联立可得 $ E = \frac{4\pi kQ}{\varepsilon_{r}S} $,若将上板向下缓慢平行移动一小段距离,电容器电荷量不变,场强不变,故小球 $ P $ 仍静止,故 C 错误；若将上板平行向左缓慢移动一小段距离,电容器电荷量不变,正对面积减小,场强变大,电场力变大,小球 $ P $ 向上运动,故 D 错误。

【答案】B

答案： B