11-19年高考物理真题分专题汇编之专题039.电容和电容器 联系客服

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U?Ed,Q?CU 得 Q?Cmg(h?d)

q(3)由h?12h?dgt1 0?v?at2 t?t1?t2 综合可得 t?2h2h g11.2018年江苏卷8.如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。 这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光。该电路 ( BCD )A.充电时,通过R的电流不变 B.若R增大,则充电时间变长

C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

[来源:Zxxk.Com]

闪光灯 R=5kΩ C=10uF

E=90V D.若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

解析:电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小,选项A错误;当电阻R增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长,选项B正确;若C增大,根据Q=CU,电容器的带电荷量增大,选项C正确;当电源电动势为85V时,电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确。

12.2018年北京卷、19.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是 ( A )

A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电 B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大 D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大

解析:当用带电玻璃棒与电容器a板接触,由于静电感应,从而在b板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,选项A正确;根据电容器电容的决定式C?b a ?S,将电容器b板向上平移, 4?kd则正对面积S减小,电容C减小,根据C?Q,电量不变,则电压U增大,则静电计指针的张角

U变大,选项B错误;根据电容的决定式C??S,只在极板间插入有机玻璃板,则介电常数ε4?kd增大,电容C变大,再根据C?Q,电量Q不变,则电压U减小,则静电计指针的张角变小,选

U项C错误;根据C??S,电容器的电容大小只与正对面积S、极板间距d和介电常数ε有关,4?kd电容大小与极板的带电量Q无关。只增加极板带电量,Q增大,静电计指针的张角变大,表明U也增大,而电容不变,选项D错误。

13.下列器件中是电容器的是

A. B.

C. D.

【答案】B 【解析】

【详解】A是滑动变阻器;B是电容器;C是电阻箱;D是定值电阻;故选B.

14.【2019年物理北京卷】电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。 (1)请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。 ( )

______

(2)在如图2所示充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q–t曲线如图3中①②所示。 a.①②两条曲线不同是______(选填E或R)的改变造成的;

b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。

__________________

(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 电源两端电压 通过电源的电流

“恒流源” ____ ____ (2)中电源 ____ ____ (1). 【答案】

CU2 (2). EP? (3). R (4). 要快速度

2充电时,只要减小图2中的电阻R;要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可 (5). 增大 (6). 不变 (7). 不变 (8). 减小 【解析】

【详解】由电容器电容定义式C?q得到u?q图象,类比u图象求位移求解电量,由图3斜率

解决两种充电方式不同的原因和方法;根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答 (1)由电容器电容定义式可得:C?如图:

q1,整理得:u?q,所以u?q图象应为过原点的倾斜直线,uC

由题可知,两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积,即EP?UQ,当两2CU2极间电压为U时,电荷量为Q?CU,所以EP?;

2(2)a.由于电源内阻不计,当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势,电容器最终的电量为:Q?CE,由q?t图可知,两种充电方式最终的电量相同,只是时间不同,所以①②曲线不同是R

造成的;

b.由图3可知,要快速度充电时,只要减小图2中的电阻R,要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可;

(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电,右极板带负电,相当于另一电源,且充电过程中电量越来越大,回路中的总电动势减小,当电容器两端电压与电源电动势相等时,充电结束,所以换成“恒流源”时,为了保证电流不变,所以“恒流源两端电压要增大,通过电源的电流不变,在(2)电源的电压不变,通过电源的电流减小。