高二物理电容器电容检测题
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高二物理电容器试题1.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U="10" V的电源上,现进行下列四步操作:(1)闭合S;(2)在两板中央插入厚为d/2的金属板;(3)断开S;(4)抽出金属板,则()A.闭合S瞬间电容器会充电、且B板带正电B.两板中央插入厚为d/2的金属板稳定后,电容器的电量为原来2倍C.抽出金属板后,AB板的电压U=10VD.如两板中央插入厚为d/2的陶瓷后,电容器的电量也为原来2倍(陶瓷的电介常数>2)【答案】B【解析】闭合S瞬间电容器充电,由于A板接电源正极,所以A板带正电,故选项A错误;闭合S后极板之间的电压不变,当两板之间插入厚为d/2的金属板,由于静电感应,相当于极板间距减小为原来的d/2,由可知电容增大为原来的2倍,根据可知电量变为原来的2倍,故选项B正确;断开S后,电容器的电量不变.当抽出金属板后,极板间距增大,由可知电容减小为原来的1/2倍,根据可知电势差变为原来的2倍,故选项C错误;若插入厚为d/2的陶瓷后,相当于两个电容器串联,,解得,由于电压不变,所以,故选项D错误.【考点】考查和的理解和应用,极板间插入金属板相当于间距变小,插入的厚度与极板间距相同的介电质相当于介电常数增加,若厚度小于极板间距则相当于两个电容器串联.2.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C增大B.C减小C.U增大D.U减小【答案】AD【解析】由电容的公式C=可知,当在两极间插入一电介质后,电容C会增大,故A是正确的;又由公式Q=CU可得,Q不变,则C的增大会引起U的减小,故D是正确的。
【考点】电容的概念及其公式。
3.两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间电压加倍,场强减半,可采用哪种措施()A.两板电量减半,而距离变为原来的4倍.B.两板电量加倍,而距离变为原来的4倍.C.两板电量加倍,而距离变为原来的2倍.D.两板电量减半,而距离变为原来的2倍.【答案】A【解析】带电粒子在电场中的运动专题.分析:先根据电容的决定式分析电容的变化,再由电容的定义式分析电压的变化,由,分析板间电场强度的变化.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压变为2倍,由分析得知,板间电场强度变为倍.符合题意.故A正确.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为8倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故B错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为4倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故C错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压不变,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故D错误.故选A.【考点】电容器的动态分析.4.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b 与电池相连,在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。
2020北京高二(上)期中物理汇编电容器的电容一、多选题1.(2020·北京·清华附中高二期中)如图所示,充电后与电源分离的平行板电容器,其正极接地,在极板间P点有一带电液滴处于静止状态。
现将接地的B板移至虚线处,则()A.两板间电压不变B.P点与A板间的电势差不变C.电荷q仍保持静止D.电荷q的电势能增大2.(2020·北京·101中学高二期中)始终连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离增加时,下列结论正确的是()A.电容器的电容变小B.电容器的带电量变小C.电容器两极板间的电势差变小D.电容器两极板间的电场强度变小3.(2020·北京市第二十二中学高二期中)用图所示的实验装置研究平行板电容器的电容与哪些因素有关,下面哪些说法符合实验结果()A.把B板向左平移,静电计指针示数变大B.把B板向右平移,静电计指针示数变大C.把B板向上平移,静电计指针示数变小D.保持两板不动,在B、A之间插入一块云母板,静电计指针示数变小4.(2020·北京市第十二中学高二期中)在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示.已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大.现保持电容器的电量不变,且电容器B板位置不动.下列说法中正确的是()A.将A板向左平移,则静电计指针张角增大B.将A板向右平移,则静电计指针张角增大C.将A、B板之间插入薄木板,则静电计指针张角减小D.将A板竖直向上平移,则静电计指针张角减小5.(2020·北京·临川学校高二期中)对一电容器充电时电容器的电容C,带电荷量Q,电压U之间的关系图象如下图所示,其中正确的是( )A.B.C.D.二、单选题6.(2020·北京市第十二中学高二期中)如图所示,两块很大的平行金属板M、N水平正对放置,连在恒定电压的电源上(极板移动过程U不变),两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将N板下移一小段距离。
2023北京高二(上)期末物理汇编电容器的电容一、单选题1.(2023秋·北京东城·高二北京二中校考期末)如图所示,水平正对的金属板A、B与干电池连接,B板接地,静电计的电荷量导线以及电池的内阻均不计。
开关S闭合,一带负电的油滴静止于两板间的P点。
下列说法正确的是()A.若仅将A板上移一些,则静电计指针的张角减小B.若仅将B板下移一些,则油滴向下运动C.若断开S,且仅将B板下移一些,则油滴的电势能增大D.若断开S,且仅在A、P间插入玻璃板,则油滴向上运动2.(2023秋·北京西城·高二北京八中校考期末)如图所示的电路可将声音信号转化为电信号,b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。
闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时,下列说法错误的是()A.电容器的电容减小B.电容器两板间的电压会增大C.a、b板之间的电场强度减小D.流过电流表的电流方向为自左向右3.(2023秋·北京平谷·高二平谷中学校考期末)如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态,若将上极板缓慢上移一些,其他条件不变,则()A.电容器的电容将增加B.电容器带电量不变C.带电尘埃将向上极板靠近D .电流计中瞬间有a b →的电流4.(2023秋·北京东城·高二统考期末)可变电容器由两组铝片组成,固定的一组铝片叫定片,可以转动的一组铝片叫动片,其结构如图所示。
电容器的电容C 与影响因素之间的关系用r 4S C kdεπ=表示,转动动片,电容就随之改变。
下列判断正确的是( )A .该可变电容器是靠改变极板间距离d 来改变电容的B .利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器C .该可变电容器是靠改变电介质的r ε来改变电容的D .动片完全旋出时电容最大,完全旋入时电容最小5.(2023秋·北京丰台·高二统考期末)如图所示,把直流电源、定值电阻R 、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路,观察电容器的充放电现象。
高二物理电容练习题电容是物理学中的重要概念之一,它与电路中的储能和变化有着密切的关系。
在高二物理学习中,掌握电容的基本原理和计算方法尤为重要。
为了帮助同学们更好地巩固和提升自己的物理知识,下面将提供一些高二物理电容练习题,希望能够带给大家更多的学习收获和提高。
1. 一块圆形平行板电容器的半径为10cm,两板间的距离为1mm。
求该电容器的电容量。
解答:电容器的电容量可以根据以下公式计算:C = ε₀ * εᵣ * A / d,其中ε₀为真空介电常数,约等于8.85 × 10^(-12) C²/(N·m²),εᵣ为介质的相对介电常数,A为电容器的面积,d为两板间的距离。
根据题目中的数据,电容器的半径为10cm,即A = π * r² = π *(0.1m)²,两板间的距离为1mm,即d = 0.001m。
代入公式,可得:C = (8.85 × 10^(-12) C²/(N·m²)) * 1 * π * (0.1m)² / 0.001m计算得出该电容器的电容量为1.113 × 10^(-10) F。
2. 一电容为4μF的电容器,两板间的电压为12V,求储存在电容器中的能量。
解答:储存在电容器中的能量可以通过以下公式计算:E = 1/2 * C* U²,其中E为储存能量,C为电容量,U为电压。
根据题目中的数据,电容量C = 4μF,电压U = 12V。
代入公式,可得:E = 1/2 * 4μF * (12V)²计算得出储存在电容器中的能量为288μJ。
3. 一电容为3μF的电容器,两板带电量分别为5μC和-7μC,求两板间的电势差。
解答:两板间的电势差可以通过以下公式计算:U = Q / C,其中U 为电势差,Q为电容器中的电荷量,C为电容量。
根据题目中的数据,两板带电量分别为5μC和-7μC,电容量C =3μF。
高二物理(人教版选修31)第一章静电场第8节电容器的电容典型例题深度解析(含解析)【典型例题】【例 1】平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8,电容器两板间C的电压为 U=2V ,则该电容器的电容为;若是将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为,两板间电场强度变为原来的倍,此时平行板电容器的电容为。
【解析】由电容器电容的定义式得: C Q 410 8F 2 108FU2电容的大小取决于电容器自己的构造,与电容器的带电量无关,故所带电荷量为原来一半时,电容不变。
而此时两极板间的电压为:U /Q/Q/2 1U 1VC C2板间为匀强电场,由场强与电压关系可得:/ U /1U1E2d dE 2【答案】 2×10-8F、1V 、1/2 、2×10-8F【例 2】如图电路中, A、B 为两块竖直放置的金属板, G 是一只静电计,开关 S 合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是A、合上 S,使 A、B 两板凑近一些B、合上 S,使 A、B 正对面积错开一些C、断开 S,使 A、B 间距增大一些D、断开 S,使 A、B 正对面积错开一些【解析】图中静电计的金属杆接 A 板,外壳与 B 板均接地,静电计显示的是 A、B 两板间的电压,指针的张角越大,表示两板间的电压越高。
当闭合 S 时,A 、B 两板间的电压等于电源两端电压不变。
故静电计的张角保持不变。
当断开S 时,A 、B 两板构成的电容器的带电量保持不变,若是板间的间距增大,或正对面积减小,由平板电容器电容的决定式CS可知,电容都将减小,再由UQ可知,板4 kd C间电压都将增大,即静电计的张角应当变大。
【答案】 C、D【例 3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正电荷固定在P 点,以下列图,以 E 表示两板间的场强, U 表示电容器两板间的电压, W 表示正电荷在 P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线地址则:()A、U 变小, E 不变B、E 变小, W 不变C、U 变小, W 不变D、U 不变, W 不变【解析】题意:一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,说明电容器的带电量将保持不变,负极板为零电势。
第一节 电容器与电容第1课时 电容器与电容考点一 电容概念的理解1.下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A .任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B .电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C .电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D .一个固定电容器的电荷量增加ΔQ =1.0×10-6 C 时,两板间电压升高10 V ,则电容器的电容无法确定2.(多选)下列关于电容的说法正确的是( )A .电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B .电容器A 的电容比B 的大,说明A 的带电荷量比B 多C .电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D .由公式C =Q U知,若电容器两极板间电压为10 V ,极板带电荷量为2×10-5 C ,则电容器电容大小为5×105 F考点二 电容的计算3.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间电压为U ,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C 时,它两极板间的电势差增加20 V ,则它的电容为( )A .1.0×10-8 FB .2.0×10-8 F C .4.0×10-8 F D .8.0×10-8 F 4.如图所示,为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V ,对电容器来说正确的是( )A .是充电过程B .是放电过程C .该电容器的电容为5×10-2 FD .该电容器的电荷量变化量为0.2 C考点三 电容器的动态分析5.极板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,两极板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,极板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,两极板间场强为E 2,下列说法正确的是( )A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 1 6.(多选)(2022·广州六中高二期末)如图为手机指纹识别功能的演示,此功能的一个关键元件为指纹传感器.其部分原理为:在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板,极板外表面绝缘.当手指指纹一面与绝缘表面接触时,指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则( )A .指纹的凹点与小极板距离远,电容大B .指纹的凸点与小极板距离近,电容大C .若手指挤压绝缘表面,电容电极间的距离减小,小极板带电荷量增多D .若用湿的手指去识别,识别功能不会受影响7.利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A 为位置固定的导体芯,B 为导体芯外面的一层绝缘物质,C 为导电液体(矿井中含有杂质的水),A 、B 、C 构成电容器.若矿井渗水(导电液体深度h 增大),则电流( )A .从b 向a ,A 、B 、C 构成的电容器放电B .从a 向b ,A 、B 、C 构成的电容器放电C .从b 向a ,A 、B 、C 构成的电容器充电D .从a 向b ,A 、B 、C 构成的电容器充电8.(2021·日照市高二期中)如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,在下极板上放置一定厚度的金属板,有一带电粒子静止在电容器内部空间的P点,当把金属板从电容器中快速抽出的瞬间,下列说法正确的是()A.电容器的电容减小B.电容器极板上的电荷量增多C.极板间的电场强度不变D.P点的电势升高9.(多选)(2021·宿迁市高一下期末)如图所示,竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E、开关S相连,用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间,闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ.则有()A.保持开关S闭合,将A板向右平移,θ不变B.保持开关S闭合,将A板向左平移,θ变小C.断开开关S,将A板向右平移,θ不变D.断开开关S,将A板向右平移,θ变小10.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两极板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示.以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势,E p表示正电荷在P点的电势能.若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是()11.(2021·桂林市高二期末)如图所示,两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态.则下列说法正确的是()A.在S仍闭合的情况下,若将A板向下平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a 的电流B.在S仍闭合的情况下,若将A板向右平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a 的电流C.若将S断开,且将A板向左平移一小段位移,P点电势降低D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,P点电势升高12.(2022·广州大学附属中学高二期末)手机运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的.如图,M极板固定,当手机的加速度变化时,N极板只能按图中标识的“前后”方向运动.图中R为定值电阻.下列对传感器的描述正确的是()A.静止时,电流表示数为零,电容器两极板不带电B.由静止突然向前加速时,电容器的电容增大C.由静止突然向前加速时,电流由b向a流过电流表D.保持向前匀减速运动时,电流由右至左流过电阻R13.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上,两极板间距离为3 cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两极板之间的电场强度;(3)距B 板2 cm 的M 点处的电势.第1课时 电容器与电容1.A [电容器是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 正确;电容器所带电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值,B 错误;电容器的电容由电容器本身决定,不随所带电荷量的变化而变化,C 错误;由C =Q U =ΔQ ΔU可求电容器的电容,D 错误.] 2.AC [电容反映电容器容纳电荷本领的大小,A 对;电容器A 的电容比B 的大,只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强,与带电荷量多少无关,B 错;根据电容的定义式可知C 对;电压为10 V ,电荷量为2×10-5 C 时,电容C =Q U=2×10-6 F ,D 错.] 3.B [C =ΔQ ΔU =4.0×10-720F =2.0×10-8 F ,故选B.] 4.B [由Q =CU 知,U 降低,则Q 减小,故为放电过程,A 错,B 对;C =Q U =0.240F =5× 10-3 F ,C 错;ΔQ =C ΔU =5×10-3×4 C =0.02 C ,D 错.]5.C [由公式E =U d 、C =Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Q εr S,所以Q 加倍,E 也加倍,再由U =Ed 可得U 相等,C 正确.]6.BC [根据电容的定义式C =εr S 4πkd可知,指纹的凹点与小极板距离远,即d 大,则C 小;指纹的凸点与小极板距离近,即d 小,则C 大,故A 错误,B 正确;若手指挤压绝缘表面,电容电极间的距离减小,则C 增大,由于电容器的电压保持不变,根据Q =CU 可知小极板带电荷量增多,故C 正确;若用湿的手指去识别,由于水是导电的,则使得同一指纹的凹点及凸点与小极板之间的距离将会发生变化,从而改变了电容器电容,使得识别功能受到影响,故D 错误.]7.D8.A [下极板上放置一定厚度的金属板,金属板出现静电感应,相当于减小了两极板间距离,抽出金属板,相当于两极板间距离变大,且介电常数减小,由电容的决定式C =εr S 4πkd ,可知电容C 减小,故A 正确;根据电荷量Q =CU ,电压不变,电容减小,所以电容器极板上的电荷量减小,故B 错误;由于电容器与电源相连,因此极板间的电压U 不变,由E =U d,知极板间的电场强度变小,故C 错误;P 点与上极板之间的电压变小,P 与下极板之间的电势差变大,故P 点电势降低,D 错误.]9.BC [保持开关S 闭合,电容器两端的电势差不变,将A 板向右平移,d 减小,则电场强度增大,带电小球所受电场力增大,根据共点力平衡条件知,θ角变大,反之向左平移A 板,θ角变小,A 错误,B 正确;断开开关S ,电容器所带电荷量不变,根据C =εr S 4πkd ,E =U d,C =Q U ,联立解得E =4πkQ εr S,电场强度大小与两极板间的距离无关,故电场强度不变,带电小球所受电场力不变,所以移动A 板,θ角不变,C 正确,D 错误.]10.C [由平行板电容器的电容C =εr S 4πkd可知d 减小时,C 变大,但不是一次函数,即C -x 图像不可能为直线,A 错误;在电容器两极板所带电荷量一定的情况下,U =Q C ,E =U d =4πkQ εr S,E 与d 无关,即与x 无关,E -x 图像为平行于横轴的直线,B 错误;在负极板接地的情况下,设P 点最初到负极板的距离为l ,则平移后P 点的电势为φ=E (l -x ),即φ-x 图像为向下倾斜的直线,C 正确;正电荷在P 点的电势能E p =qφ=qE (l -x ),即E p -x 图像为向下倾斜的直线,D 错误.]11.C [在S 仍闭合的情况下,电容器两极板间的电势差保持不变,由C =εr S 4πkd可知若将A 板向下平移一小段位移,则d 减小,而C 增大,再根据C =Q U,两极板的电荷量增大,电容器充电,G 中有a →b 的电流,又根据E =U d,两极板间电场强度E 增大,油滴所受电场力增大,则油滴向上加速运动,所以A 错误;在S 仍闭合的情况下,电容器两极板间电势差保持不变,由C =εr S 4πkd 可知若将A 板向右平移一小段位移,则S 减小,C 减小,再根据C =Q U,两极板的电荷量减小,电容器放电,G 中有b →a 的电流,又根据E =U d,两极板间电场强度E 不变,油滴所受电场力不变,则油滴保持静止,所以B 错误;若将S 断开,电容器两极板间所带的电荷量保持不变,由C =εr S 4πkd可知若将A 板向左平移一小段位移,则S 减小,C 减小,再根据C =Q U ,两极板的电压U 增大,又根据E =U d,两极板间电场强度E 增大,由两点间电势差公式有φB -φP =U BP =Ed BP ,电场强度E 增大,BP 间的电势差增大,B 点电势不变,所以P 点电势降低,所以C 正确.若将S 断开,电容器两极板间所带电荷量保持不变,由C =εr S 4πkd 可知,若将A 板向下平移一小段位移,则d 减小,C 增大,根据C =Q U ,E =U d 可得E =4πkQ εr S,故电场强度E 不变,由φB -φP =U BP =Ed PB 可知BP 间电势差不变,B 点电势不变,所以P 点电势不变,D 错误.]12.C [静止时,N 板不动,电容器的电容不变,则电容器电荷量不变,电流表示数为零,但电容器两极板带电,选项A 错误;由静止突然向前加速时,N 板向后运动,则板间距离变大,根据C =εr S 4πkd可知,电容器的电容减小,电容器带电荷量减小,即电容器放电,则电流由b 向a 流过电流表,选项B 错误,C 正确;保持向前匀减速运动时,加速度恒定不变,则N 板的位置在某位置不动,电容器电荷量不变,电路中无电流,选项D 错误.]13.(1)1×10-9 F (2)2×103 V/m 方向竖直向下(3)-20 V解析 (1)平行板电容器的电容C =Q U =6×10-860F =1×10-9 F. (2)两极板之间为匀强电场,则E =U d =603×10-2V/m =2×103 V/m ,方向竖直向下. (3)M 点与A 板间距离为d AM =d -d BM =1 cm =0.01 mA 与M 间电势差U AM =Ed AM =20 V又U AM =φA -φM ,φA =0,可得φM =-20 V .。
2020-2021学年高二物理:电容器的电容专题训练题组1 电容器及电容1.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是()A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电C.开关接2时,平行极电容器充电,且上极板带正电D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电【答案】A【解析】开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电源正极相连而带正电,A对,B错;开关接2时,平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带电,C、D错.2.如图所示,电源A两端的电压恒为6 V,电源B两端的电压恒为8 V,当开关S从A扳到B时,通过电流计的电荷量为1.2×10-5C,则电容器的电容约为()A.2×10-5FB.1.5×10-6FC.6×10-6FD.8.6×10-7F【答案】D【解析】当开关S接A时,电容器上极板带正电,所带电荷量Q=CUA,当开关S扳到B时,电容器上极板带负电,所带电荷量Q′=CUB,该过程中通过电流计的电荷量ΔQ=Q+Q′=C(UA+UB)=1.2×10-5C,解得电容C≈8.6×10-7F,选项D正确.3.如图所示,为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是()A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10-2FD.该电容器的电量变化量为0.2 C【答案】B【解析】由Q=CU知,U降低,Q减小,故为放电过程,A错,B对;由C==F=5×10-3F,可知C 错;ΔQ=CΔU=5×10-3×4 C=0.02 C,D错.4.一个空气平行板电容器,极板间相距d,正对面积S,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是()A.将电压变为B.将带电荷量变为2QC.将极板间的距离变为D.两板间充满介电常数为原来介电常数的电介质【答案】C【解析】电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身决定,与极板间的电压和所带电荷量无关,所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容,故A、B错误.由电容的决定式C=可知我们可采取的方式是:①将极板间的距离变为;②将电介质换为介电常数为原来介电常数2倍的电介质.故C正确,D错误.5.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是()A.在A、B之间插入金属板,且不和A、B接触,静电计指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.将A板稍微下移,静电计指针张角将变小D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零【答案】B【解析】电容器上所带电荷量一定,在A、B之间插入金属板,且不和A、B接触,d减小,根据C=,电容增大,根据U=,Q不变,则电势差减小,张角变小.由公式C=,当A板上移或下移时,正对面积S变小,C也变小,U变大,张角变大;当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,张角变大,故选B.6.(多选)关于电容器的充、放电,下列说法中正确的是()A.充、放电过程中外电路有瞬间电流B.充、放电过程中外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小【答案】AD【解析】电容器充、放电过程中会有电荷发生定向移动,外电路产生变化的瞬间电流,电容器充、放电结束,电流消失,A对,B错;充电过程中电源提供的电能部分转化为电容器的电场能,C错;放电过程中电容器中的电场能逐渐转化为其他能,D对.题组2 平行板电容器7.电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路.闭合开关S,电源对电容器充电后,电容器带电量为Q,板间电压为U,板间电场强度大小为E0.则下列说法正确的是()A.若将A板下移少许,Q增大;U减小;E0不变B.若将A板下移少许,Q不变;U减小;E0减小C.若断开开关,将A板下移少许,Q增大;U不变;E0增大D.若断开开关,将A板下移少许,Q不变;U减小;E0不变【答案】D【解析】开关闭合时电容器两极板间电压U不变,由公式C=可知,A板下移(板间距d减小),电容C将增大,由公式C=可知电容器带电量Q将增大.由公式E0=可知板间场强增大;开关断开后电容器带电量Q不变,由公式C=可知,A板下移(板间距d减小),电容C将增大,由公式C=可知电容器极板间电压U将减小.由以上三式可得E0=,由此可知板间场强不变.选项D正确.8.如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地.现将电容器的b板向下稍微移动,则()A.点电荷所受电场力增大B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小D.电容器的带电荷量增加【答案】B【解析】b板下移后,电容减小,极板间电压不变,由Q=CU知,极板带电荷量减少,D错误;极板间电压不变,板间距增大导致内部场强减小,电荷受力减小,A错误;根据U=Ed,场强E的减小导致P处与上极板间的电势差减小,P处的电势升高,由于点电荷带负电,P点电势能减少,B正确,C错误.9.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示,以C 表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势,E p表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是图中的()A. B. C. D.【答案】C【解析】由平行板电容器的电容C=可知d减小时,C变大,但不是一次函数,选项A错误;在电容器两极板所带电荷量一定的情况下,U=,E==,与x无关,选项B错误;在负极板接地的情况下,设P点最初的电势为φ0,则平移后P点的电势为φ=φ0-Ex0,选项C正确;正电荷在P点的电势能E p=qφ=q(φ0-Ex0),显然选项D错误.10.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是()A.带电液滴可能带正电B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从b到a的电流,电容器中负电荷从B到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动【答案】D【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,A选项错误.由C=和Q=CU可知,当两极板间距离增大的过程中,C变小,所以Q变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a到b,负电荷由B板经电源和电阻R流向A板,选项B错误.断开S,由C=,Q=CU和U=Ed知E=,Q不变,S减小,所以E增大,电场力大于重力,液滴加速上升,C选项错误.由E=知,Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,D选项正确.11.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应()A.给平行板电容器充电,补充电荷量B.给平行板电容器放电,减小电荷量C.使两极板相互靠近些D.使两极板相互远离些【答案】A【解析】为维持油滴静止状态,应增大两板间场强,由Q=CU,U=Ed,C=可知E=,增大Q,E也增大,故A项对,B项错;Q不变,改变d,E不变,C、D项错.12.如图所示,带有等量异种电荷的平行板电容器的金属板M、N水平放置.两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动.当微粒运动到P点时,将M板迅速向上平移一小段距离,则此后微粒()A.可能沿轨迹①运动B.一定沿轨迹②运动C.可能沿轨迹③运动D.可能沿轨迹④运动【答案】B【解析】带电微粒沿直线运动说明受到的静电力与重力平衡,在两极板间的距离变化后,根据C=,C=,可得E===,两板间的电场强度和两板间的距离无关,所以电场强度保持不变,故带电微粒仍做直线运动,即一定沿轨迹②运动,选项B正确.13.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们的带电荷量之比为5∶1,两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比和电场强度之比分别为()A.4∶11∶3B.1∶43∶1C.4∶13∶1D.4∶14∶3【答案】C【解析】由U=得:===,又由E==得:===,所以选项C正确.14.极板间距为d的平行板电容器,充电后与电源断开,此时两极板间的电势差为U1,板间电场强度大小为E1;现将电容器极板间距变为1/2d,其它条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间电场强度大小为E2,下列说法正确的是()A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=2E1C.U2=1/2U1,E2=E1D.U2=U1,E2=E1【答案】C【解析】根据电容的决定式C=、电容定义式C=和匀强电场公式E=,得:E=,电容器充电后与电源断开,电量Q不变,据题知S不变,则E不变.由U=Ed可知,将电容器极板间距变为d,则得:U2=U1,故C正确.15.(多选)下列关于电容的说法正确的是()A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D.由公式C=知,若电容器两极间电压为10 V,极板带电量为2×10-5C,则电容器电容大小为5×105F 【答案】AC【解析】电容反映电容器容纳电荷本领的大小,A对.电容器A的电容比B的大,只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强,与是否带电无关,B错;电压为10 V,电荷量为2×10-5C时,电容C==2×10-6F,D错.16.(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是()A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.17.(多选)如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.保持S闭合,使A、B两板靠近一些B.保持S闭合,使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些【答案】CD【解析】静电计显示的是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S后,A、B两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变;当断开S后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A、B两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C=可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大.所以本题的正确答案是C、D.18.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E 和Q表示.下列说法正确的是()A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍C.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半D.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半【答案】AD【解析】由E=知,当U不变,d变为原来的两倍时,E变为原来的一半,A正确;当E不变,d变为原来的一半时,U变为原来的一半,B错误;当电容器中d不变时,C不变,由C=知,当Q变为原来的两倍时,U变为原来的两倍,C错误;当d不变,Q变为原来的一半时,U变为原来的一半,则E变为原来的一半,D正确.题组3 电容器问题的综合分析19.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U=10 V的电源上.现进行下列四步操作:(1)合上S;(2)在两板中央插入厚为的金属板;(3)断开S;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间的电势差为()A.0B.10 VC.5 VD.20 V【答案】D【解析】根据C=分析每一步操作造成的影响如下:(1)合上S,电源对电容器充电,电容器两端电压为U,设电容为C,则带电荷量Q1=CU,板间形成一个匀强电场,电场强度为E1=.(2)插入金属板,板的两侧出现等量异号的感应电荷,上下形成两个匀强电场区域,其宽度均为.由于整个金属板为等势体,则M板与金属板之间、金属板与N板之间的电势差均为,因此,其电场强度增为原来的2倍,即E2=2E1.显然,在插入过程中,电源必须对M、N两板继续充电,使板上电荷量增为原来的2倍,即Q2=2Q1.(3)断开S,M、N两板的电荷量保持不变,即Q3=Q2=2Q1.(4)抽出金属板,电容器的电容仍为C,而电荷量为2Q1,所以两板间电势差变为=2U=20V.20.M、N两金属板竖直放置,使其带电,悬挂其中的带电小球P如图偏离竖直方向.下列哪一项措施会使OP 悬线与竖直方向的夹角增大?(P球不与金属极板接触)()A.增大MN两极板间的电势差B.减小MN两极板的带电量C.保持板间间距不变,将M、N板一起向右平移D.保持板间间距不变,将M、N板一起向左平移【答案】A【解析】由题意知小球带正电,增大MN两极板间的电势差,小球受的电场力增大,OP悬线与竖直方向的夹角增大,A正确;减小MN两极板的带电量,小球受的电场力减小,OP悬线与竖直方向的夹角减小,B 错误;保持板间间距不变,将M、N板一起平移,电势差不变,OP悬线与竖直方向的夹角不变,C、D错误.21.如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是()A.甲图中夹角减小,乙图中夹角增大B.甲图中夹角减小,乙图中夹角不变C.甲图中夹角不变,乙图中夹角不变D.甲图中夹角减小,乙图中夹角减小【答案】B【解析】题图甲中的电容器和电源相连,所以电容器两极板间的电压不变,当极板间的距离增大时,根据公式E=可知,板间的电场强度减小,电场力减小,所以悬线和竖直方向的夹角将减小.当电容器充电后断开电源,电容器的极板所带的电荷量不变;根据平行板电容器的电容公式C=,极板间的电压U==,极板间的电场强度E==,当两个极板电荷量不变,距离改变时,场强与两板间距离无关,故题图乙中夹角不变.综上分析,选项B正确.22.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则()A.θ1<θ2,I1<I2B.θ1>θ2,I1>I2C.θ1=θ2,I1=I2D.θ1<θ2,I1=I2【答案】D【解析】先根据电容器在电路稳定的情况下相当于断路,比较两种情况下两极板的电势差、电场强度、电场力大小进而确定大小关系;再根据两种情况下的总电阻大小确定电流关系.当滑片在a位置时平行板电容器两极板间电势差比当滑片在b位置时小,场强也就小,故θ1<θ2,两种情况下的闭合电路总电阻不变,故I1=I2,所以正确选项为D.23.如图所示,平行板电容器的电容为C,极板带电荷量为Q,极板间距为d.今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷,则它所受到的电场力大小为()A.kB.kC.D.【答案】C【解析】平行板电容器极板间电场为匀强电场,其电场强度为E=,因此点电荷q在其中所受到的电场力为F=Eq=.24.(多选)传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是()A.若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流B.若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流C.若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流D.若电流表有示数,则说明压力F发生变化【答案】BD【解析】F向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减小,电容器的电容增大,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增大,电容器继续充电,电路中有从b到a的电流,B正确.若电流表有示数,则电容器在不断充电(或放电),故Q在变化,F变化,D正确.25.(多选)如图所示,当待测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动.如果测出了电容的变化,就能知道物体位移的变化.若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是()A.加速向右移动B.加速向左移动C.减速向右移动D.减速向左移动【答案】BD【解析】由于相对介电常数εr发生变化而引起电容器电容C的变化,根据C=可知:当电容C变大时,εr应该增大,电介质板应向左移动,所以选项B、D正确.26.(多选)如图所示,一平行板电容器的电容为C,两极板M、N间距离为d,所接电源的电动势为E,两板间a、b、c三点的连线构成一等腰直角三角形.三角形的两直角边长均为L,其中ab边与两板平行,以下说法正确的是()A.电容器所带电荷量为CEB.两极板间匀强电场的电场强度大小为C.a、c两点间的电势差为D.若增大两板间距离时,a、c两点间电势差不变【答案】AB【解析】电容器两端的电压为电源的电动势,故电容器的带电量Q=CE,故A正确;电场强度E场==,故B正确;a、c两点的电势差Uac=-E场dac=-L sin 45°=-,故C错误;因电容器与电源相连,故电容器两端的电压不变,增大两板间的距离时,电场强度减小,故ac两点的电势差减小,故D错误. 27.(多选)如图所示,一电容为C的平行板电容器,两极板A、B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M、N、P三点,M、N连线平行于极板,N、P连线垂直于极板,M、P两点间距离为L,∠PMN=θ.以下说法正确的是()A.电容器带电荷量为B.两极板间匀强电场的电场强度大小为C.M、P两点间的电势差为D.若将带电荷量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减少了【答案】CD【解析】由电容器电容的定义式可知,电容器的带电荷量为Q=CU,A项错误;两板间的电场为匀强电场,根据匀强电场场强与电势差的关系可知,两板间电场强度E=,B项错误;MP两点间的电势差就等于NP 间的电势差,即UMP=EL sinθ=,C项正确;由于下板带正电,因此板间场强方向竖直向上,将带电荷量为+q的电荷从M点移到P点,电场力做正功,电势能减少量就等于电场力做的功,即为qUMP=,D项正确.。
高二物理电容器试题1.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流【答案】BD【解析】将两极板的间距变大,而电容器的电压不变,板间场强减小,电荷q所受的电场力F=Eq减小,电荷将向下加速运动.故A错误,B正确;根据电容的决定式可知,电容减小,电容器的电压U不变,由电容的定义式分析得知,电容器的电量减小,电容器放电,而电容器上极板带正电,则电流表中将有从b到a的电流.故C错误,D正确.故选BD.【考点】电容器的电容;电场强度。
2.如图所示,电路中5个电阻相同,如果ab端输入电压是 6V,电容器的电容C=10-6F,则下列说法正确的是A.电容器所带的电量为6×10-6CB.电容器所带的电量为2×10-6CC.若只将电容器的极板间距减小少许,稳定后电容器的带电量大于6×10-6CD.若只将电容器的极板间距减小少许,稳定后电容器的带电量大于2×10-6C【答案】BD【解析】根据串并联规律知电容器C上的电压等于并联电阻R两端电压即2V,故其带电量Q=CU=2×10-6C,故选项B正确;根据电容器电容公式知电容增大,而其两端电压仍为2V,故带电量会增大,故选项D正确。
【考点】串并联规律电容器的电容3.如图所示,A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两极中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回.现要使带电质点能穿过b孔,则可行的方法是()A.先断开S,再将B板适当下移B.先断开S,再将A板适当上移C.保持S闭合,将B板适当下移D.保持S闭合,将A板适当上移【答案】 C【解析】试题分析:设质点距离A板的高度h,A、B两板原来的距离为d,电压为U.质点的电量为q,质点到达b时速度为v.由题质点到达b孔时速度恰为零,根据动能定理得mg(h+d)-qU=0.也可以写成mg(h+d)-qEd="0" 若断开S时,将B板适当下移,板间电场强度不变,根据动能定理可知,质点到达b孔原来的位置时速度没有减为零,故不能能穿过b孔,所以A错;先断开S,再将A板适当上移,板间电场强度不变,设A板上移距离为△d,mg(h+d)-qE(d+△d)=,可以算出到达b孔的速度v没有意义,也就是说不能穿过b孔,所以B错;若保持S闭合,两板电压没变,将B板适当下移距离△d,由动能定理得mg(h+d+△d)-qU=,则v>0,质点能穿过b孔.故C正确;若保持S闭合,将A板适当上移,由动能定理得mg(h+d)-qU=,v=0,说明质点到达b孔时速度恰为零,然后返回,不能穿过b孔.故D错误.【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;电容器的动态分析4.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C增大B.C减小C.U增大D.U减小【答案】AD【解析】由电容的公式C=可知,当在两极间插入一电介质后,电容C会增大,故A是正确的;又由公式Q=CU可得,Q不变,则C的增大会引起U的减小,故D是正确的。
2023-2024学年高二上物理专题03电容器电容
考点精练
一.选择题(共28小题)
1.(2022•南京模拟)受疫情影响,医用口罩成为了大众生活的必需品,而熔喷布是医用口罩的最核心的材料。
如图所示,工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置传感器,其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(B接正极,A接负极),G是灵敏电流计。
熔喷布变厚会导致电介质相对介电常数增大,当熔喷布匀速从两极板间穿过时,关于说法正确的是()
A.熔喷布突然变厚时,A、B两板上的电荷量增多
B.熔喷布突然变厚时,A、B两板间的电场强度增强
C.熔喷布突然变厚时,有自a向b的电流流过灵敏电流计
D.熔喷布的厚度未发生变化时,灵敏电流计读数不为零
2.(2021秋•宾县校级期末)如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相连。
保持电容器所带的电荷量不变,现将A极板向左平移,增大电容器两极板间的距离时()
A.静电计指针的偏角变大B.两板间电场强度变小
C.电容器的电容变大D.电容器两板间电压变小3.(2022春•镇远县校级月考)下列关于电容器电容的大小的说法中正确的是()
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高二物理电容器试题1.对于一个电容器,下列说法中正确的是A.电容器所带的电量越多,电容越大B.电容器两极板间的电势差越大,电容越大C.电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍D.电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2,它的电容也减小到原来的1/2【答案】C【解析】根据公式可得,电容的大小跟电容两端的电势差以及电容器所带的电荷量的多少无关,根据公式可得电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍,所以C正确,思路分析:电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关.试题点评:电容C= Q/U,采用的是比值定义法,有比值定义法共性,C与U、Q无关,由电容器本身决定.2.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度A一定减小 B一定增大C一定不变 D可能不变【答案】A【解析】由题分析可知:平行板电容器的电量Q不变,在两极板间插入电介质,由公式可得电容增大,根据公式可知,电势差U减小,静电计指针的偏转角度减小.故A正确.思路分析:静电计测量电容器两板间的电势差,电势差越大,指针的张角越大.由题分析可知:平行板电容器的电量不变,在两极板间插入电介质,电容增大,再分析电势差的变化,确定指针的偏转角度的变化.试题点评:本题是电容器动态变化分析问题,关键要抓住电容器的电量Q不变.3.有两平行板电容器,如果有两电子由静止状态出发,分别从两电容器的负极板出发飞向正极板;则两电子到达正极板时速度之比为A.B.1:2C.D.2:3【答案】B【解析】因为,根据公式可得,根据动能定理可得,所以,B正确,思路分析:根据公式以及动能定理分析试题点评:本题考查了电子在电容器两极板间的加速,4.如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A.电容器带电量不变B.尘埃仍静止C.检流计中有a→b的电流D.检流计中有b→a的电流【答案】BC【解析】根据公式可得,两板缓慢地错开一些导致电容极板的正对面积减小,则电容减小,因为电容两极板和电源相连,所以两极板间的电压不变,根据公式,则极板上带的电荷量减小,所以A错误,根据公式,,U不变,d不变,可得尘埃的电场力不变,故尘埃仍旧能够静止,B正确,,电容器的电荷量减小,电容器放电,所以检流计中有a→b的电流,C正确,D错误,思路分析:根据公式分析电容器的带电量的变化,根据电场力的变化判断尘埃的运动状态,根据电容器的电荷量减小处于放电现象判断检流计中电流的方向试题点评:本题考查电容器的动态分析,当电容器与电源相连接时,电容器两端的电压不变,5.如图所示,A、B为两块平行带电金属板,A带负电,B带正电且与大地相接,两板间P点处,电势为,负电荷的电势能为,固定一负电荷,设此时两极间的电势差为U,P点场强大小为Ep现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变),则A.U变大,E变大 B.U变小,变小pC.变小,变大 D.变大,变小【答案】AC【解析】现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变),则两极板的正对面积减小,根据公式可得C减小,因为两极板的电荷量不变,所以根据公式,则U变大,根据公式变大,因为正极板接地,所以, 为P到正极板的距离,所以可得E变大,即P点的场强Ep变大,因为两极板间的电势为负变小,根据可得变大,即AC正确,思路分析:根据公式分析试题点评:本题考查了电容器的综合知识,注意中都是带正负的,6.如图,当K闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是A.保持K闭合,使P滑动片向左滑动,微粒仍静止B.保持K闭合,使P滑动片向右滑动,微粒向下移动C.打开K后,使两极板靠近,则微粒将向上运动D.打开K后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止【答案】AD【解析】保持K闭合,无论P向那滑动,电容器两端的电压不变,根据公式可得带电微粒受到的电场力不变,所以仍然保持F=Eq=mg,保持静止,A正确,B错误,打开K后,电容器两极板间的电荷量不变,使两极板靠近,根据公式, ,可得与极板间的距离无关,所以电场强度大小仍保持不变,所以微粒仍够满足Eq=mg,保持静止,思路分析:根据公式, ,分析试题点评:本题考查了电容器的动态变化,注意当两极与电源断开后,两极板间的电场强度与两极板间的距离无关,7.如图所示,两块带等量异种电荷的金属板相距d且竖直放置。
第2章 第4节
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
1.下列关于电容的叙述正确的是( )
A .电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器
均无关;根据C =Q U
可知,当电容器电压发生变化时,所带电荷量也发生变化,但两者比值保持不变,即C =Q +ΔQ U +ΔU
,所以有ΔQ =C ·ΔU .综上所述,本题正确选项为C 、D. 【答案】 CD
4.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,若使其带电荷量增加4×10-7 C ,电势差则增加20 V ,则它的电容是( )
A .1×10-8 F
B .2×10-
8 F C .4×10-8 F D .8×10-
8 F 【答案】 B
5.一个电容器的规格是“10 μF,50 V ”,则( )
A .这个电容器加上50 V 电压时,电容才是10 μF
B .这个电容器的最大电容为10 μF ,带电荷量较少时,电容量小于10 μF
C .这个电容器的电容总等于10 μF
D .这个电容器上所加的电压不能低于50 V
s ,
,E p 8.如右图所示,两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接,开关闭合,电容器两板间有一质量为m 、电荷量为q 的粒子静止不动.下列叙述正确的是( )
A .粒子带正电
B .断开开关,粒子将向下加速运动
C .保持开关闭合,将电容器两极板间的距离拉大,粒子将向下加速运动
D .保持开关闭合,将电容器两极板错开,使正对面积减小,粒子仍静止
【解析】 粒子处于静止状态,说明粒子所受到的电场力与重力方向相反,而电容器内
部场强方向向下,故该粒子带负电;若断开开关而不调节电容器,则电容器内部场强不变,故此时粒子仍静止;若保持开关闭合,则电容器极板间电压不变;当将电容器极板间距拉大时,极板间场强大小减小,故此时粒子将加速向下运动;当保持开关闭合,仅减小两极板的正对面积时,则板间场强不变,此时粒子仍静止.
【答案】 CD
9.传感器是一种采集信息的重要器件,如右图所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F 作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是( )
A .若F 向上压膜片电极,电路中有从a 到b 的电流
B .若F 向上压膜片电极,电路中有从b 到a 的电流
C .若F 向上压膜片电极,电路中不会出现电流
D .若电流表有示数,则说明压力F 发生变化
E .若电流表有示数,则说明压力
F 不发生变化
【解析】 F 向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减少,电容器的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增加,电容器继续充电.
【答案】 BD
10.如下图所示电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大( )
A .使A 、
B 两板靠近一些
B .使A 、B 两板正对面积错开一些
C .断开S 后,使B 板向右平移拉开一些
D .断开S 后,使A 、B 正对面积错开一些
【解析】 图中静电计的金属杆接A 极,外壳和B 板均接
地,静电计显示的是A 、B 两极板间的电压,指针张角越大,表示两极板间的电压越高,当合上S 后,A 、B 两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压,不变,静电计指针张角不变;当断开S 后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A 、B 两板间的电容变小,而电容
器电荷量不变,由C =Q U
可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大,答案为C 、D. 【答案】 CD
11.一个平行板电容器,使它的每极板所带电荷量从Q 1=30×10-6C 增加到Q 2=36×10-6C 时,两板间电势差从U 1=10 V 增加到U 2=12 V ,这个电容器的电容是多大?如要使两
板电势差从10 V 降为U 2′=6 V ,则每板需减少多少电荷量.
【解析】 电荷量的增加量和电势差的增加量分别为:
ΔQ =Q 2-Q 1=36×10-6C -30×10-6C =6×10-6C , ΔU =U 2-U 1=12 V -10 V =2 V .
根据电容的定义式,它等于每增加1V 电势差所需增加的电荷量,
即C =ΔQ ΔU =6×10-
62
F =3×10-6 F =3 μF.。