2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点13储存电能的工具——电容器1．把被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化进而转变成电信号变化的传感器称为电容传感器。图1、图2分别是电容式位移、压力传感器的简化模型图。下列分析正确的是（）A．图1所示，被测物体向左移动时，电容减小B．图1所示，被测物体向左移动时，θ增大C．图2所示，当F向上压膜片电极时，电容将减小D．图2所示，当F向上压膜片电极时，极板间的电压减小【答案】D【详解】AB．由电容的决定式可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质的εr变大，则电容C增大，由公式可知，电荷量Q不变时，U减小，则θ减小，故A、B错误；CD．由电容的决定式可知当F向上压膜片电极时，导致两极板间距离d减小，则电容C增大，由公式可知，电荷量Q不变时，U减小，故C错误、D正确。故选D。2．电容器作为储能器件，在生产生活中有着广泛的应用。在如图所示的充电电路中，R为电阻，E为电源（内阻不计）。通过改变电源和电阻对同一电容器进行两次充电，对应的曲线如图中①②所示，则下列说法正确的是（）A．充电过程中，电容器带电荷量增加，电流增大B．充电过程中，电阻两端的电压在逐渐减小C．两次充电，电源的电动势大小不相等D．两次充电，电阻R大小相等【答案】B【详解】A.充电过程中，带电量q增加，由曲线可知，相同时间内电量增量减少，得电流减小，故A错误；B.I减小，由可知，电阻两端的电压在逐渐减小，故B正确；C.由图线可知，两次充满电后电容器带电量相同，电容器的电容C相同，由可得电容器两端电压U相等，而U=E，所以两次充电，电源电动势相等，故C错误；D.由图线可知，两次充电过程中，I不同，由可知R不同，故D错误；故选B。3．如图所示，彼此绝缘的同轴金属圆管和圆柱分别带上等量的异种电荷Q后，两导体间的电势差为U，若两导体分别带上+2Q和-2Q的电荷，则它们间的电势差为（）A．2UB．4UC．8UD．16U【答案】A【详解】电容器所带的电荷量发生变化，可电容器的电容不变，由可知，电容器所带电量变为原来的2倍，则电势差也变为原来的2倍，即电势差为2U，因此A正确，BCD错误。故选A。4．如图所示，一平行板电容器两极板接在恒压直流电源上，充满电之后与电源端开。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，若将云母介质插入电容器，则电容器（）A．两极板间的电势差变大，极板间电场强度变大B．两极板间的电势差变小，极板间电场强度变小C．油滴带正电D．带电油滴的电势能将减小【答案】B【详解】AB．根据平行板电容器的相关知识有E=，C=，C=整理得E=，U=d根据题干知识，电容器充满电之后与电源端开，则电荷量Q不变，插入云母介质后ε变大，故电场强度E变小，U变小，A错误、B正确；C．由于带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，则有mg=Eq则油滴受到的电场力向上，而电场线向下，则油滴带负电，C错误；D．由于N极板接地，即N极板的电势为零故Ep=qU=dq由于ε增大，而q为负，则Ep增大，D错误。故选B。5．如图所示，把一板间距为d的平行板电容器接在电压为U的电源上，闭合开关K，此时板间场强为。现在两板中央插入厚度为的金属板，电路稳定后，板间场强为，断开开关K，抽出金属板，此时板间场强为。则为（）A．1：1：1B．1：2：2C．1：2：1D．1：1：2【答案】B【详解】闭合K，不插入金属板时板间场强插入金属板后，相当于两个板间距为的电容器串联，每个电容器上电压为相当于电压不变，板间距减半，可得由可知电容加倍，变为；带电量也加倍，变为，断开K后，不变，抽出金属板，电容变为C，板间电压则即有故选B。6．如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A．若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大B．若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持减小C．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电量将减小D．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从b到a方向的电流【答案】D【详解】AB．闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变，若...