高二物理电容器的电容课时练习题
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一、单选题(选择题)1. 两块平行带电金属板,带正电的极板接地,两板间P点处固定着一个负电荷(电荷量很小),现让两板保持距离不变而水平错开一段距离,则()A.P点场强变小B.两板间电压变小C.P点电势不变,负电荷的电势能不变D.P点电势变小,负电荷的电势能变大2. 如图所示,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,下列有关电容器的说法中正确的是()A.增大电容器的板间距离,电容器的电容增大B.减小正对面积,电容器电容增大C.开关闭合,电路稳定时,增大电容器的板间距离,电阻R中有从b流向a的电流D.电路稳定时,断开开关,增大电容器的板间距离,电容器板间电场强度保持不变3. 如图所示的电路中,A、B为两相同灯泡,C为理想电容器,E为直流电源,S为开关.下列说法中正确的是()A.闭合S的瞬间,A、B均有电流流过,且最终大小相等B.闭合S的瞬间,A中有电流通过,B没有电流通过C.断开S的瞬间,A、B中瞬时电流大小相等D.断开S的瞬间,A中电流反向,B中仍无电流4. 如图所示,四种不同型号的电容器. 其中储存电荷本领最大的是A.B.C.D.5. 如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路,反向通电时可理解为断路)连接,电源正极接地。
初始电容器不带电,闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。
下列说法正确的是()A.上极板上移,带电油滴向下运动B.上极板上移,P点电势升高C.上极板下移,带电油滴向下运动D.上极板下移,P点电势升高6. 研究平行板电容器电容的决定因素的实验装置如图所示。
下列说法正确的是()A.实验中,只将电容器b板向左平移,静电计指针的张角变小B.实验中,只将电容器b板向下平移,静电计指针的张角变大C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板所带的电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容器的电容变小7. 如图所示,A、B为水平放置的平行板电容的两个极板,B板接地。
电容器、电容典型例题【例1】一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V降为U2'=6V,则每板需减少多少电量.[分析] 直接根据电容的定义即可计算.[解] 电量的增加量和电势差的增加量分别为△Q=Q2—Q1=36×10-6C—30×10-6C=6×10-6C,△U=U2-U1=12V-10V=2V.根据电容的定义,它等于每增加 1V电势差所需增加的电量,即要求两极板间电势差降为6V,则每板应减少的电量为△Q′=C△U′=3×10-6×(10—6)C=12×10-6C.[说明] (1)电势差降为 6V时,每板的带电量为Q′2=Q1-△Q′= 30×10-6C-12×10-6C=18×10-6C.(2)由题中数据可知,电容器每板带电量与两板间电势差的比恒定,即【例2】一平行板电容器的电容量为C,充电后与电源断开,此时板上带电量为Q,两板间电势差为U,板间场强为E.现保持间距不变使两板错开一半(图1),则下列各量的变化是:电容量C′=______,带电量Q′=______,电势差U′=______,板间场强E′______.[分析] 电容器的电容量由板间介质特性及几何尺寸决定.介质与间距不变,正对面积减为原来的一半,电容量也减为原来的一半,即切断电源后,板上电量不变,Q′=Q.由电容定义得两板间电势差根据电势差与场强的关系,得板间场强[说明] 板上电量不变,错开后的正对面积变小,板上相对部分电荷的密度增加,即板间电场线变密,如图2所示,分析平行板电容器的问题中,借助电场线,可得到形象化的启发.【例3】如图1所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上.现进行下列四步动作:金属板;(3)打开S;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间电势差为 [ ]A.0VB.10VC.5VD.20V[分析]每一步动作造成的影响如下:(1)合上S,电源对电容器充电,至电压为U.设电容量为C,则带电量Q1=CU.板间形成一个匀强电场,场强为(2)插入金属板,板的两侧出现等量异号的感应电荷,上下形成为等势体,则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差均为显然,在插入过程中,电源必须对A、B两板继续充电,板上电量增为原来的2倍,即Q2=2Q1.(3)打开 S, A、 B两板的电量保持不变,即Q3=Q2=2Q1.(4)抽出板,电容器的电容仍为C,而电量为2Q1,所以两板间[答] D.【例4】三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键S与电动势为U0的电池的正极相连,B板与电池的负极相连并接地.容器P内的液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O'落在D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发,接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.(1)第1个液滴到达D板时的速度为多少?(2)D板最终可达到多高的电势?(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与 B 板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)(4)如果电键S不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到电势值为多少?说明理由.[分析] 液滴落下后,由电场力和重力共同对它做功,由此可算出它到达D板的速度.液滴落下后,D板上出现正电荷,在DB间形成一个方向向上的场强,将阻碍以后继续下落的液滴,使D板的带电量有一限度,其电势也有一个最大值.[解] (1)设第一个液滴到达D板的速度为v1,对液滴从离开小孔O到D板的全过程由功能关系得(2)随着下落液滴的增多,D板带的正电荷不断积累,在DB间形成向上的电场E',通过O'后的液滴在BD间作匀减速运动,当液滴到达D板的速度恰为零时,D板的电势达最高,设为U m.由qU0+mg(h+d)-qU m=△E k=0.得(3) A板带电量Q0=C0U0,故每一液滴的电量q=αQ0=0.02C0U0,代入上式得(4)D板最终电势等于A板电荷全部到达D板时D板的电势.由于h=d,B、D间电容量也是C0,故D板最终电势U至多为U0.因为当 D板电势为U时, A板电势U A=U0-U,到达D板液滴的动能为E k=mg(h+d)+qU0-qU>mg(h+d)qU式中q m=aC0U0,是q的最大值,即第一个液滴的电量.因故恒有E k>0,表示液滴一直径往下滴,直到A板上电量全部转移到D板,所以D板最终电势可达所以小球运动到B点的速度大小为[说明] (1)电场力做功与重力做功,都只与始、末两位置有关,与具体路径无关.(2)电势能的变化仅由电场力作功产生,重力势能的变化仅由重力作功产生,但动能的变化是由作用在物体上的所有外力的功产生的.在具体问题中,必须注意分清.。
高二物理电容器的电容试题1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 ( )A.根据C=Q/U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,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)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比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关【答案】BCD【解析】公式只是电容器的计算式,而公式才是决定式,所以电容的大小与Q,U 无关,A错误。
对于一个确定的电容器,其电容是确定不变的,所以由公式可知其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比,BC正确。
电容器的电容表示的是电容器容纳电荷多少的本领的物理量,与外界电压无关,D正确。
2.如图是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是 ( )【答案】AD【解析】因为是给定的电容器,所以C是恒定的,无论Q增大还是减小,C都不会发生变化,所以A正确B错误。
根据公式可知C一定Q与U 的比值是恒定的,所以D正确。
3.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明 ( )A.A所带的电荷量比B多B.A比B有更大的容纳电荷的本领C.A的体积比B大D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大【答案】BD【解析】电容器A的电容比B大,说明电容器A容纳电荷的本领比B大,根据公式可知,两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大,电容的大小与体积无关,所以选BD。
4. (2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是 ( )A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大【答案】BCD【解析】根据,影响平行板电容器的电容大小的因素有:①正对面积增大,电容增大;②两板间距增大,电容减小;③两板间放入电介质,电容增大;④两板间放入金属板,相当于减小平行板的间距,电容增大.所以选项B、C、D正确.点评:这是一道关于电容器的电容的基本题,本题考查对电容器电容定义式的理解,应明确:对某一电容器而言,其电容的大小,决定于它的结构,与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都大于1,所以空气电容中插入任何绝缘体,其电容都增大.5.(10北京卷)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图)。
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。
高二物理电容器试题1.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一个正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示两板间的电压, EP表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将上极板移至图中虚线所示位置,则()A.U变小,E不变B.E变大,EP 变大C.U变大,EP不变D.U变小,EP变小【答案】A【解析】平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,d减小,根据知,电容增大,根据,则电势差减小.,知电场强度不变.则P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.A正确【考点】考查了电容器的动态分析.2.一个电容器,两极板间所加的电压为U,极板带的电荷量为Q,则该电容器的电容大小为()A.U/Q B.Q/U C.QU D.【答案】B【解析】由于电容器的电容的公式为C=Q/U,故B是正确的。
【考点】电容的公式。
3.如图所示,A、B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,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两板靠近些B.使A、B两板正对面积错开些C.断开S后,使A板向右平移些D.断开S后,使A、B正对面积错开些【答案】 D【解析】试题分析: 开关S闭合,电容器两端的电势差不变,则指针的张角不变.故A、B错误;断开S,电容器所带的电量不变,A板向右平移拉开些,则电容增大,根据U=知,电势差减小,则指针张角减小.故C错误;断开S,电容器所带的电量不变,A、B的正对面积错开,电容减小,根据U=知,电势差增大,则指针张角增大.故D正确.【考点】电容器的动态分析4.利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示,则下面叙述中符合实验中观察到的结果的是()A.N板向下平移,静电计指针偏角变大B.N板向左平移,静电计指针偏角变大C.保持N板不动,在M、N之间插入一块云母片,静电计指针偏角变大D.保持N板不动,在M、N之间插入一块厚金属板,静电计指针偏角变大【答案】AB【解析】由题意知道,电容器的电量Q不变;由题图知,静电计测的是电容器MN两极板间的电压U.由公式知N向下平移时,d增大,故C变小,由可得,U变大,静电计指针偏角变大.A正确.当N板向左平移时,相对面积S减小,C变小,U变大,静电计指针偏角变大.B正确.当在MN间插入电介质时,变大,C变大,U变小,静电计偏角变小,C错误.当在MN间插入金属板时,两板间的有效相对距离减小,C变大,U变小,静电计偏角变小.D错误.【考点】考查了电容器的动态分析5.如图所示,将充好电的平行板电容器与静电计连接,静电计指针偏转的角度为α。
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 .。
电容器的电容课后作业一、单选题1.下列关于电容器的叙述正确的是()A.电容器是储存电荷的容器,只有带电的容器才是电容器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.任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来,电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能2.如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接,极板A接地。
若极板A稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是()A.两极板间的电压不变,极板上的电量变小;B.两极板间的电压不变,极板上的电量变大;C.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小;D.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大3.最近中国自主研制的新一代大功率石墨烯超级电容器问世。
超级电容器它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间具有特殊性能的电源。
如图所示的超级电容标有“3.0V,12000F”,该超级电容器()A.正常工作最大容纳电荷量为36000CB.电容随电压的增大而增大C.在充电过程中电流恒定D.电容器放完电时,电容为04.图示为平行板电容器的两极板通过导线与控制电路连接(控制电路未画出),下极板接地,在两极板间的A位置固定一带正电的电荷,下列描述正确的是()A.若保持电容器的带电量不变,仅增大两板间的距离,A位置固定电荷所受电场力增大B.若保持电容器的带电量不变,仅减小两板间的正对面积,A位置固定电荷的电势能减小C.若保持两极板间的电压不变,仅增大两板间的距离,A位置固定电荷所受电场力减小D.若保持两极板间的电压不变,仅减小两板间的正对面积,A位置固定电荷的电势能增大二、多选题5.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是()A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变6.如图所示,一带电油滴Q悬浮在平行板电容器两极板A、B之间,处于静止状态。
【高二物理试题精选】电容器和电容练习题(附答案)
电容器和电容练习题(附答案)
第八节、电容器和电容同步测试
一、选择题
1.关于电容的说法中正确的是()
A 由C=Q/U可知.电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关.
B 电容器带电量多,说明它容纳电荷的本领大.
C.由Q=CU可知,当U增大时.Q可以无限增大.
D 两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但它们之间有电容.
2.对于一个电容器,下列说法正确的是()
A 电容器两板间电压越大,电容越大.
B 电容器两板间电压减小到原的一半,它的电容就增加到原的2倍.
C 电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1倍.
D 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关
3.将可变电容器动片旋出一些()
A 电容器的电容增大.
B 电容器的电容减小.
C 电容群的电容不变.
D 以上说法都有可能.
4.平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接,对电容器充电,使静电计指针张开某一角度,撤去电后以下说法正确的是( )
A 增大两板间距离,静电计指针张开角度变大.
B 减少两板间距离,静电计指针张开角度变大.
C 将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大.
D 将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度将变大.
5.如图17-1所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运
动? ( )。
【最新整理,下载后即可编辑】高二物理电容器的电容练习题 一、选择题:(本大题共9小题,每小题6分,共54分)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 2、一个电容器,带了电量Q 后,两极板电势差为U ,若它带的电量减少Q /2,则 A .电容为原来的1/2,两极板电压不变 B .电容为原来2倍,两极板电压不变 C .电容不变,两极板电压是原来的1/2 D .电容不变,两极板电压是原来的2倍3、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4、有两平行板电容器3/1/,3/4/2121==Q Q C C ,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 、2/1B 、1:2C 、3/2D 、2:35、某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为A .22kQq dB .24kQq dC .Qq CdD .2Qq Cd6、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7、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E p ,电势为P ϕ,负电荷的电势能为ε,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 p 变大B .U 变小,P ϕ变小C .P ϕ变小,ε变大D .P ϕ变大,ε变小8、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9、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。
高二物理电容器的电容练习题精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-高二物理电容器的电容练习题一、选择题:(本大题共9小题,每小题6分,共54分)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1/22、一个电容器,带了电量Q后,两极板电势差为U,若它带的电量减少Q/2,则 A.电容为原来的1/2,两极板电压不变B.电容为原来2倍,两极板电压不变C.电容不变,两极板电压是原来的1/2D.电容不变,两极板电压是原来的2倍3、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4、有两平行板电容器3/1/,3/4/2121==Q Q C C ,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 、2/1B 、1:2C 、3/2D 、2:35、某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为A .22kQq dB .24kQq dC .Qq CdD .2QqCd6、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7、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E p ,电势为P ϕ,负电荷的电势能为ε,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 p 变大B .U 变小,P ϕ变小C .P ϕ变小,ε变大D .P ϕ变大,ε变小8、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9、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。
第一章 第8节
1.某电容器的电容是30 μF ,额定电压为200 V ,击穿电压为400 V ,对于该电容器,下列说法中正确的是
( )
A.为使它的两极板间的电压增加1 V ,所需要的电荷量是3×10
-5
C
B.给电容器1 C 的电荷量,两极板间的电压为3×10-5V
C.该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3C
D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V
解析:选A.由ΔQ =C ·ΔU =30×10-6×1 C =3×10-5C ,A 对;由
U =Q C =130×10-6
V =3.3×104
V ,电容器被击穿 ,B 错;击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ,最大电荷量Q =CU =3×10-
5
×400 C =1.2×10-2C ,C 、D 错.
2.传感器是一种采集信息的重要器件.图1-8-7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,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路.那么
( )
图1-8-7
A.当F向上压膜片电极时,电容将减小
B.当F向上压膜片电极时,电容将增大
C.若电流计有示数,则压力F发生变化
D.若电流计有示数,则压力F不发生变化
解析:选BC.当压力向上时,膜片电极将向上弯曲,使电容器两个电极之间距离减小,电容增大,故A错,B正确.当压力F发生变化时,电容器容量也发生变化,电容器会有不断的充、放电现象,所以电流计有示数.当压力不变时,因为电压恒定,电容器带电荷量不会改变,电流计无示数,故C正确,D错误.
3.如图1-8-8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
( )
图1-8-8
A.k 2Qq d 2
B.k 4Qq d
2
C.Qq Cd
D.2Qq Cd
解析:选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场,其电场强度
为E =Q Cd ,因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F =Eq =Qq Cd
.
4.如图1-8-9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,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则
( )
图1-8-9
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
5. (2018年沈阳高二质检)如图1-8-10所示是一只利用电容器电容(C )测量角度(θ)的电容式传感器的示意图.当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时,电容(C )便发生变化,于是通过知道电容(C )的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况.下列图象中,最能正确反映角度(θ)与电容(C )之间关系的是
( )
图1-8-10
图1-8-11
解析:选B.两极板正对面积S =1
2(π-θ)R 2,则S ∝(π-θ)
又因为C ∝S ,所以C ∝(π-θ) 令C =k (π-θ) ∴θ=π-C k
(k 为常数) 所以B 正确.
6.如图1-8-12所示,两极板间距为d 的平行板电容器与一电源连接,电键S 闭合,电容器两极板间有一质量为m 、带电荷量为q 的微粒静止不动,下列叙述正确的是( )
图1-8-12
A.微粒带的是正电
B.电源电动势的大小等于mgd/q
C.断开电键S,微粒将向下做加速运动
D.保持电键S闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动
答案:BD
7.如图1-8-13所示,平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场内有一固定点P.若将B板固定,A 板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是
( )
图1-8-13
A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
解析:选AC.A板下移,电荷密度不变,场强不变,又因P与B 板距离不变,由U P=Ed知P点电势不变,A对,B错,B板上移,场强同样不变,但P与B板距离减小,故电势降低C对,D错.
8.如图1-8-14所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b 与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.
若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是】
( )
图1-8-14
A.液滴将向下加速运动
B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小
C.M点的电场强度变小了
D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
解析:选BD.当将a向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A、C错误.由于b板接地且b与M 间距未变,由U=Ed可知M点电势将升高,液滴的电势能将减小,B 正确.由于前后两种情况a与b板间电势差不变,所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同,D正确.
9.如图1-8-15所示,A和B两平行金属板相距10 mm,M点距A板及N点距B板均为2 mm,则板间场强为______N/C.A板电势为________V,N点电势为________V.
图1-8-15
答案:400 -4 -0.8
10.如图1-8-16所示,置于真空中的两块带电的金属板,相距1 cm ,面积均为10 cm 2,带电荷量分别为Q 1=2×10-8C ,Q 2=-2×10
-8
C ,若在两极板之间的中点放一个电荷量q =5×10-9C 的点电荷,求:
金属板对点电荷的作用力是多大?
图1-8-16
解析:两个平行带电板相距很近,其间形成匀强电场,电场中点电荷受到电场力作用.
C =εr S 4πkd =10×10-4
4×3.14×9×109×1×10-2F =8.85×10
-13F 两极间电势差为U =Q C =2×10-8
8.85×10-13
V =2.26×104
V ,
E =U d =2.26×1041×10-2
V/m =2.26×106
V/m. F =qE =5×10-9×2.26×106 N =1.13×10-2N.
答案:1.13×10-2N 11.
如图1-8-17所示,一平行板电容器接在U =12 V 的直流电源上,电容C =3.0×10-10F ,两极板间距离d =1.20×10-3m ,取g =10
m/s 2,求:
(1)该电容器所带电量.
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m =2.0×10-3 kg ,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?
图1-8-17
解析:(1)由公式C =Q
U
得
Q =CU =3.0×10-10×12 C =3.6×10-9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE =mg ,而E =U d 解得q =
mgd
U
=2.0×10-3×10×1.20×10-3
12
C
=2.0×10-6 C 微粒带负电荷.
答案:(1)3.6×10-9 C (2)2.0×10-6 C 负电荷
12.如图1-8-18所示,水平放置的A 、B 两平行板相距h ,有一质量为m ,带电量为q 的小球在B 板之下H 处以初速度v 0竖直向上进入两板间,小球恰好能打到A 板,求A 、B 板间的电势差.
图1-8-18
解析:如果电场力做正功,由动能定理得
qU -mg (h +H )=0-m v 20/2, 解得U =m [2g (h +H )-v 20]2q
,
如果电场力做负功, 则有
-qU -mg (h +H )=0-m v 2
0/2,
解得U =m [v 20-2g (h +H )]2q
.
答案:见解析。