《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

例1-1
如图所示，电源电压恒定，则接通开关$ S $的瞬间，流过电阻$ R $的电流方向是从到；平行板电容器充电稳定后，在将两极板间距离增大的过程中，通过$ R $的电流方向是从到；如果电容器充电稳定后，先断开$ S $，再将两极板间距离增大，在此过程中，$ R $上（填“有”或“无”）电流通过。
图为含电容器的电路图
解 电容器在充、放电过程中，电路中将有电流流过，电流方向为正电荷定向移动的方向。在接通$ S $的瞬间，电容器被充电，上极板带正电，下极板带负电，故电流方向由$ A $到$ B $；稳定后，将两极板间距离增大，根据$ C \propto \frac{\varepsilon_r S}{d} $（后面会学）得，电容减小，因为$ U $不变，所以电容器极板上的电荷量$ Q = C U $减小，即电流方向由$ B $到$ A $；将开关$ S $断开后，因为电容器所带电荷量不变，所以无论怎样调节极板间距离，均无电流通过。
答 $ A $；$ B $；$ B $；$ A $；无

答案： A；B；B；A；无

例4 2024·湖南模拟
如图所示，电路中$ A $、$ B $是两块竖直放置的金属板，$ C $为静电计。合上开关$ S $后，静电计指针张开一定角度，下列做法可以使静电计指针张角增大的是()。

图为含静电计的电路图

A.使$ A $、$ B $两板靠近一些
B.使$ A $、$ B $两板正对面积减小一些
C.断开$ S $后，使$ B $板向左平移一些
D.断开$ S $后，使$ A $、$ B $两板正对面积减小一些
解 开关$ S $闭合时，电容器两极间的电势差等于电源电压，指针张角不变，$ A $、$ B $错误。断开$ S $，电容器所带电荷量$ Q $不变，$ B $板向左平移一些，则板间距离$ d $减小，根据$ C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d} $知$ C $增大，又由$ C = \frac{Q}{U} $知，电势差$ U $减小，即指针张角减小，$ C $错误；断开$ S $，将$ A $、$ B $两板正对面积减小一些，根据$ C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d} $知$ C $减小，又由$ C = \frac{Q}{U} $知，电势差$ U $增大，指针张角增大，$ D $正确。
答 $ D $

答案： D

例 如图所示，在水平放置的两平行金属板$ M $、$ N $之间的$ P $点，固定有一个带电荷量为$ -q $的点电荷，两金属板通过电阻$ R $接到直流电源上，其中$ N $板接地。则()。
图为含平行金属板和电阻的电路图

A.当保持其他条件不变，而将$ M $板向上移动的过程中，两极板间的电场变强
B.当保持其他条件不变，而将$ M $板向上移动的过程中，通过$ R $的电流方向向左
C.当保持其他条件不变，而将$ M $板向上移动到某处稳定后，与移动前相比，$ P $处点电荷的电势能变大
D.当保持其他条件不变，将电容器与电源断开，若将$ M $板向上移动到某处稳定后，与移动前相比，$ P $处点电荷的电势能变小

解 当保持其他条件不变，而将$ M $板向上移动的过程中，$ d $增大，因$ U $不变，根据$ E = \frac{U}{d} $，知两极板间的电场变弱，故$ A $错误。当保持其他条件不变，而将$ M $板向上移动的过程中，$ d $增大，根据$ C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d} $知电容减小，根据$ Q = C U $，因$ U $不变，则极板所带电荷量减小，则通过$ R $的电流方向向右，故$ B $错误。由于电容器两极板间电势差不变，将$ M $板向上移动，$ d $增大，则电场强度减小，$ PN $间的电势差减小，因为$ N $处电势为零，知$ P $点的电势减小，根据$ E_p = q \varphi $，点电荷带负电，则$ P $处点电荷的电势能变大，故$ C $正确。若将电容器与电源断开，保持其他条件不变，在将$ M $板向上移动的过程中，$ d $增大，由于$ Q $不变，根据$ C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d} $、$ U = \frac{Q}{C} $、$ E = \frac{U}{d} $得$ E = \frac{4\pi k Q}{\varepsilon_r S} $，可知两极板间的电场强度不变，由于$ P $处位置不变，$ N $板电势为零，因此$ P $处点电荷的电势能不变，故$ D $错误。

答 $ C $

答案： C