第18讲　电容器 带电粒子在电场中的运动（教师版） 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练（全国通用）.pdf

第18讲电容器带电粒子在电场中的运动

1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析.

2.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题.

3.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题．

考点一平行板电容器的动态分析

1．电容器的充、放电

(1)充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．

(2)放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．

Q

2．对公式C＝的理解

U

Q

电容C＝，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身

U

的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关．

3．两种类型的动态分析思路

(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．

εS

r

(2)用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化．

4πkd

Q

(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．

U

U

(4)用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化．

d

[例题1]（2024•嘉兴模拟）如图所示是电容式话筒示意图，振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后几十

微米处是固定的金属片，两者构成了电容器的两极。当声音传至振动膜片时，带动膜片振动，

引起两极板间距变化。则（）

A．膜片振动过程中电容器两极间电压恒定

B．膜片向右振动时通过电阻R的电流向左

C．声音频率越高时话筒的输出信号越强

D．膜片振动频率与声音频率无关

ɛ

【解答】解：AB、根据电容的决定式C=，当振动膜片向右运动时，电容器两极板间的距

4

离减小，电容增大，根据电容的定义式C=，若电容器的电压U不变，那么电容器的带电量Q

增大，电容充电，则R上有向左的电流，由于形成的充电电流是变化的，R两端的电压是变化的，

则知电容器两极间电压也是变化的，故A错误，B正确；

CD、声音频率越高时，膜片振动越快，膜片振动频率越大。若声音响度越大，膜片振动的振幅越

大，形成的充电电流增大，话筒的输出信号越强，可见声音频率越高时话筒的输出信号强度不变，

故CD错误。

故选：B。

[例题2]（2024•琼山区校级模拟）磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，分子层之间具有弹性，

可近似类比成劲度系数为k的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子，使其均匀地分

布在分子层上，其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，静电

2

力常量为k，介质的相对介电常数为ε，细胞膜的面积S≫d。当内外两膜层分别带有电荷量Q

r

和﹣Q时，关于两分子膜层之间距离的变化情况，下列说法正确的是（）

22

A．分子层间的距离增加了

′