电容器、带电粒子在电场中的运动一、单选题1．（2020·北京高三期末）半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。传感器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量，即可采集指纹。指纹采集过程中，下列说法正确的是（）A．指纹的凹点处与小极板距离远，电容大B．指纹的凸点处与小极板距离近，电容小C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小【答案】C【解析】AB．由知指纹的凸点处与小极板距离近，电容大；指纹的凹点处与小极板距离远，电容小。故AB错误；CD．由、可知手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容变大，电容器带电量增大。故C正确，D错误。故选C。2．（2020·山东省高三月考）如图甲所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b，是由于（）A．电阻R变大B．电阻R减小C．电源电动势E变大D．电源电动势E减小【答案】A【解析】由图象可以看出，最终电容器所带电荷量没有发生变化，只是充电时间发生了变化，说明电容器两端电压没有发生变化，即电源的电动势不变，而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了，说明充电电流变小了，即电阻变大了，故A正确，BCD错误。故选A。3．（2020·全国高三专题练习）图示为某电容传声器结构示意图,当人对着传声器讲话,膜片会振动,若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中A．膜片与极板间的电容增大B．极板所带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度增大D．电阻R中有电流通过【答案】D【解析】A项：振动膜片振动时，电容器两极板的距离增大，由公式可知，电容减小，故A错误；B项：由公式知，U不变的情况下，电容减小，电容器所带电荷量Q减小，故B错误；C项：由公式知，U不变，间距d增大，则场强E减小，故C错误；D项：极板的带电量减小，放电，电阻R中有电流通过，故D正确。故选：D。4．（2020·全国高三专题练习）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q。不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为A．和B．和C．和D．和【答案】D【解析】由公式，正负极板都有场强，由场强的叠加可得，电场力，故选D。5．（2020·河北省衡水中学高三专题练习）上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球．据介绍，电容车在一个站点充电30秒到1分钟后，空调车可以连续运行3公里，不开空调则可以坚持行驶5公里，最高时速可达44公里．超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽．如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V,3000F”，放电电流为1000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，下列说法不正确的是()A．充电电流约为4800AB．放电能持续的时间超过10分钟C．若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天D．所储存电荷量是手机锂电池“4.2V,1000mAh”的40倍【答案】B【解析】A.电容器的额定电压U=48V，电容C=3000F，则所能储存的电荷量为Q=CU，充满电所用时间为30s,所以充电电流为，故A正确，不符合题意B.电容器的额定电压U=48V，电容C=3000F，则所能储存的电荷量为Q=CU，放电时，放电能持续的时间，小于10分钟，故B错误．符合题意C.电容器的额定电压U=48V，电容C=3000F，则所能储存的电荷量为Q=CU，漏电电流为10mA，所以故C正确，不符合题意，D.手机锂电池“4.2V，1000mAh”的电荷量q=It=1×3600C=3600C，则Q=40q，故D正确．...