微专题41.pdf

方法点拨(1)两类动态问题的分析要抓住 CQUrS4kd和 EUd三个基本关系；(2)板间粒子的运动常用动力学方法或动能定理分析1(电容器动态分析)在如图 1 所示的实验装置中，平行板电容器的极板 A与静电计相接，极板 B 接地若极板 B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小的结论的依据是()A极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大图 1B极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小C两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小D两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大2(板间粒子运动分析)(多选)如图 2 所示，两块较大的金属板 A、B 相距为 d，平行放置并与一电源相连，S 闭合后，两极板间恰有一质量为 m、带电荷量为q 的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是()图 2A若将 S 断开，则油滴将做自由落体运动，G 表中无电流B若将 A 向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 表中有 ba 的电流C若将 A 向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 表中有 ba 的电流D若将 A 向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 表中有 ba 的电流3(电容器应用)(多选)在一块半导体基板上陈列了 10 万颗金属颗粒，每一颗颗粒充当电容器的一极，外表面绝缘，手指贴在其上构成电容器的另一极，这就组成了指纹传感器当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪(凹陷的部分)和嵴(凸起的部分)与电容感应颗粒间形成一个个电容大小不同的电容器，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则()A指纹的嵴与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小B指纹的峪与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小C对每个电容感应颗粒都充电到某一参考电压，在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的公众号：卷洞洞距离减小，金属颗粒电极带电荷量减小D对每个电容感应颗粒都充电到某一参考电压，在手指从绝缘表面抬起时，电容器电极间的距离增大，金属颗粒电极带电荷量减小4(多选)目前智能手机普遍采用了电容屏电容触摸屏是利用对人体的电流感应进行工作的它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层 ITO，最外层为一薄层矽土玻璃保护层，夹层 ITO 涂层作为工作面当手指触摸电容触摸屏时，手指和屏的夹层工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置对于触摸屏，下列说法正确的是()A使用绝缘笔，在电容屏上也能进行触控操作B手指与屏的接触面积变大时，电容变小C电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号D手指压力变大时，手指与屏的夹层工作面距离变小，电容会变大5(多选)电容式加速度传感器的原理如图 3 所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容则()图 3A电介质插入极板间越深，电容器电容越小B当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩D当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流6如图 4，平行板电容器两极板 M、N 相距为 d，两极板分别与电压为 U 的恒定电源两极连接，极板 M 带正电现有一质量为 m、带电量为 q 的带电油滴在极板中央处于静止状态，则()公众号：卷洞洞图 4AM、N 极板之间的电场强度为UqB油滴带正电C带电油滴的比荷qmdgUD将极板 N 向下缓慢移动一小段距离d，油滴的加速度为qUmddg7如图 5 所示，一平行板电容器的电容为 C，两板间的距离为 d，上板带正电，电量为 Q，下板带负电，电量也为 Q，它们产生的电场在很远处的电势为零两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为 q，杆长为 l，且 ld.现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态(杆与板面垂直)，在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于(设两球移动过程中极板上电荷分布不变)()图 5A.QlqCdB0C.QqCd(d1)D.ClqQd8如图 6 甲所示的电路，电源电动势 E8 V，电阻 R 与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将 S 接 2，给电容器 C 充电，再将 S 接 1，结果在计算机屏幕上得到如图乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，i 轴每小格表示 0.1 mA，t 轴每小格表示 0.1 s，图线与坐标轴所围成的面积约为 80 个小方格则下列说法正确的是()公众号：卷洞洞图 6A充电电流由 a 极板穿过电容器内部流向 b 极板B放电时电流沿顺时针方向C电容器充电完毕时，所带电荷量约为 8104CD电容器的电容约为 0.1 F9(多选)如图 7 所示，两块大小、形状完全相同的金属平板 A、B 平行放置，构成一平行板电容器，电容器下极板接地，闭合开关 S，恒定直流电源给电容器充电在两极板间有固定点 P.用 E 表示两极板间的电场强度，表示 P 点的电势，下列说法正确的是()图 7A保持 S 接通，上极板 A 不动，将下极板 B 缓慢向下移动少许到 B，增大B保持 S 接通，上极板 A 不动，将下极板 B 缓慢向下移动少许到 B，E 增大C若断开 S，下极板 B 不动，将上极板 A 缓慢向下移动少许到 A，则 E 不变D若断开 S，下极板 B 不动，将上极板 A 缓慢向下移动少许到 A，减小公众号：卷洞洞答答案案精精析析1A2BCS 断开，两板所带电荷量不变，板间电压不变，电场强度不变，油滴仍然静止，A错；A 左移，电压不变，电场强度不变，油滴仍静止，但 S 变小，电容 C 变小，由 CQU，电荷量变小，电容器放电，G 表中电流从 b 流向 a，B 对；若将 A 板上移，d 增大，板间电压不变，电场强度变小，油滴向下加速运动，电容变小，由 CQU，电荷量变小，电容器放电，G 表中电流从 b 流向 a，C 对；同理，D 错3BD指纹的嵴与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式 CrS4kd知电容大，指纹的峪与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，则电容小，故 A 错，B 对；手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，电容增大，根据 QCU 知，金属颗粒电极带电荷量增大，故 C 错；在手指从绝缘表面抬起时，电容器电极间的距离增大，电容减小，根据QCU 知，金属颗粒电极带电荷量减小，故 D 对4CD据题意可知，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容触摸屏上面进行触控操作，A 项错误；手指与屏的接触面积变大，电容应变大，B 项错误；电容触摸屏只需要触摸，因为流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，无需手指有压力，C 项正确；手指压力变大时，因为手指与屏的夹层工作面距离变小，电容将变大，D 项正确5CD由 CrS4kd知，电介质插入越深，r越大，即 C 越大，A 错；当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，B 错；传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，C 对；传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，r增大，C 增大，电源电动势不变，由 CQU知 Q 增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，D 对6CM、N 极板之间的电场强度为 EUd，选项 A 错误由题意知油滴受到的电场力竖直向上，又上极板带正电，故油滴带负电荷，选项 B 错误由 mgqEqUd可得带电油滴的比荷qmdgU，选项 C 正确 将极板 N 向下缓慢移动一小段距离d，极板之间电场强度 EUdd，公众号：卷洞洞场强 E 减小，带电油滴所受电场力减小，重力将大于电场力，油滴将向下加速运动由 mgqEma 解得油滴的加速度为 agqUmdd，选项 D 错误7A因为电场力做功与路径无关，移动两电荷的过程可等效为假设两电荷未用一绝缘刚性杆相连，但彼此绝缘放在一起，首先将两电荷同时移动到题中负电荷的位置，在此过程中电场力对两电荷分别做了等量的正功和负功，其总功 W10，然后保持负电荷不动，将正电荷沿电场线移动到题中的位置，在匀强电场中做的功为 W2EqlUdqlQqlCd，因此整个移动过程中电场力的总功大小为 WW1W2QqlCd.8C电流不能穿过电容器，否则电容器会被击穿，而充电的本质是 a 极板上的电子通过电源到达 b 板，A 错；充电完毕后 a 极板带正电，b 极板带负电，放电时电流沿逆时针方向，B错；图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电前所带的电荷量，约为 0.11030.180 C8104C，C 对；电容 CQE1104F，D 错9ACS 接通时，两板间的电压不变，B 板下移，因 UAPUPBU，即 EdAPEdPBU，由于 d 增大，所以 E 减小，UAP减小，UPB增大，UPB增大，选项 A 正确，选项 B 错误S断开时，两极板上的电荷量不变，EUdQdC，而 CrS4kd，由此可得 E 与 d 无关，所以电场强度不变，UPBEdPB也不变，选项 C 正确，选项 D 错误公众号：卷洞洞