《2025年资源库高中物理人教版》

例284 [黑吉辽2024·5]某种不导电溶液的相对介电常数$\varepsilon_r与浓度c_m$的关系曲线如图1-10-46(a)所示. 将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源、电流表等构成如图1-10-46(b)所示的电路. 闭合开关$S$后,若降低溶液浓度,则(B)

A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为$M \to N$
【解析】由题图1-10-46(a)知,溶液浓度降低,相对介电常数$\varepsilon_r$增大,根据$C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi kd}$可知,电容$C$增大,A错误；由于电容器与恒压电源相连,故电容器两极板间的电势差等于电源电压,保持不变,C错误；根据$C = \frac{Q}{U}$可知,由A项结论,电容$C$增大,电容器所带电荷量增大,B正确；溶液浓度降低,电容器所带电荷量增加,电容器充电,故电流方向是由$N \to M$,D错误.
【答案】B

答案： B

例285 [甘肃2024·7]一平行板电容器充放电电路如图1-10-47所示. 开关$S$接1,电源$E给电容器C$充电；开关$S$接2,电容器$C对电阻R$放电. 下列说法正确的是(C)
A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加

B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻$R的电流由M点流向N$点
C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小
D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻$R的电流由N点流向M$点
【解析】充电过程中,随着电容器两极板所带电荷量的增加,电容器两极板间电势差增大,充电电流减小,A错误；根据电路图可知,充电过程中,电容器的上极板与电源正极相连,则电容器的上极板带正电荷,流过电阻$R的电流由N点流向M$点,B错误；放电过程中,随着电容器两极板所带电荷量的减少,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小,C正确；根据电路图可知,放电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻$R的电流由M点流向N$点,D错误.

【答案】C

答案： C

例286 [重庆2024·6]沿空间某直线建立$x$轴,该直线上的静电场方向沿$x$轴,其电势$\varphi随位置x$变化的图像如图1-10-48所示,一电荷量为$e$、带负电的试探电荷,经过$x_2点时动能为1.5\ eV$,速度沿$x$轴正方向,若该电荷仅受电场力,则其将( )

A.不能通过$x_3$点
B.在$x_3$点两侧往复运动
C.能通过$x_0$点
D.在$x_1$点两侧往复运动
【解析】带负电的试探电荷在$x_2处动能为1.5\ eV$,且试探电荷速度沿$x$轴正方向,在$x_2 \sim x_3区域试探电荷受到沿x$轴正方向的静电力,做加速运动,在$x_3$处速度最大,试探电荷继续运动到$x_3$右侧,做减速运动,运动到电势为$-0.5\ V$处减速到零,开始向$x$轴负方向运动,后反向回到$x_2处动能仍为1.5\ eV$,继续向左运动,在电势为$-0.5\ V$处减速到零又反向,不会运动到$x_0$、$x_1$处,即试探电荷在$x_3$点两侧往复运动,B正确,A、C、D错误.
【答案】B

答案： B