人教版必修第三册2020_2021学年高中物理课时分层作业8电容器的电容含解析

电容器的电容(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.某电容器的电容是30μF,额定电压为200V,击穿电压为400V,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1V,所需要的电荷量是3×10-5CB.给电容器1C的电荷量,两极板间的电压为3×10-5VC.该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3CD.该电容器两极板间能承受的最大电压为200V【解析】选A。

由ΔQ=C·ΔU=30×10-6×1C=3×10-5C,A对;由U==V=3.3×104V,电容器被击穿,B错;击穿电压为400V表示能承受的最大电压为400V,最大电荷量Q=CU=3×10-5×400C=1.2×10-2C,C、D错。

2.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.【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=,因此点电荷q在其中所受到的电场力为F=Eq=。

3.(多选)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( )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【解析】选B、D。

板距增大,由于板间电压不变,则E=变小,所以电场力变小,电荷向下加速,A 错B对;由平行板电容公式可知,板间距增大C变小,则Q=CU变小,电容器放电,C错D对。

4.(多选)如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器的原理图。

电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小。

下列关于该仪器的说法正确的是( )A.该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.如果指示器显示电容增大了,则说明电容器中的液面升高了D.如果指示器显示电容减小了,则说明电容器中的液面升高了【解析】选A、C。

课时分层作业(十一) 电容器的电容A组基础达标练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．任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都可以组成电容器C．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和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．当一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电势差为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7C，它两极板间的电势差增加20V，则它的电容为( )A．1.0×10－8FB．2.0×10－8FC．4.0×10－8FD．8.0×10－8F3．(多选)有一只电容器的规格是“1.5μF9V”，则该电容器( )A．正常工作时所带电荷量不能超过1.5×10－5CB．正常工作时所带电荷量不能超过1.35×10－5CC．额定电压为9VD．击穿电压为9V4．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是( )5．如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转角度反映电容器两极板间的电势差．实验中极板上的电荷量保持不变，设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.下列关于实验现象的描述正确的是( )A ．保持S 不变，增大d ，则θ不变B ．保持S 不变，减小d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持S 、d 不变，在两极板间插入电介质，则θ变大6．(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图，电介质板长度等于电容器极板长度．开始时电介质板有一半处于极板间，电容器两极板带等量异号电荷，当被测物体在左右方向发生位移时(位移大小小于极板长的一半)，电介质板随之在电容器两极板之间移动．当被测物体向左移动时( )A ．电容器的电压增大B ．电容器的电量变小C ．电容器的电容增大D ．静电计的指针张角变小7．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，板间电场强度为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，极板间电场强度为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 18．(多选)图甲为可变电容器，某同学用图乙所示电路研究可变电容器的充、放电现象实验．电容器原来不带电，电压表和电流表为理想直流电表．单刀双掷开关先接1，稳定后，缓慢减小电容器两极板的正对面积．下列说法正确的是( )A ．缓慢减小电容器两极板正对面积的过程中，电阻R 中电流向下B ．缓慢减小电容器两极板正对面积的过程中，电阻R 中电流向上C ．若开关接1稳定后断开，在减小电容器两极板正对面积的过程中，电压表示数增大D ．若开关接1稳定后断开，在减小电容器两极板正对面积的过程中，电压表示数减小 9．如图所示为实时监控生产绝缘材料厚度的传感器的结构简化图，M 、N 为两个固定的、水平正对放置的金属板，分别与恒压电源的正、负极相连，绝缘材料从两金属板间穿行的过程中，电流显示器检测的电流为I .下列说法正确的是( )A ．I ＝0且恒定时，绝缘材料厚度均匀B ．I >0且恒定时，绝缘材料厚度均匀C ．I 变大时，绝缘材料厚度一定增加D．I由a流向b时，绝缘材料厚度增加10．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60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器所带电荷量为6×10－8C，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)距极板B2cm的M点处的电势．B组能力提升练11．可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器，通过改变极板间相对的有效面积或极板间距离，电容就相应地变化．通常在无线电接收电路中作调谐电容器用．如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移．起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连，初始时开关S闭合，极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态．忽略边缘效应，关于两极板组成的电容器说法正确的是( ) A．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大B．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变C．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器两极板连线中点处电势变小D．断开开关S，只将极板间距变为原来的二倍，则带电粒子仍处于静止状态12．(多选)如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路．麦克风正常工作时，振动膜随声波左右运动．下列说法正确的是( )A ．振动膜向右运动时，电容器的极板间电场强度不变B ．振动膜向右运动时，a 点的电势比b 点的电势高C ．振动膜向左运动时，电阻上有从a 到b 的电流D ．振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量减小 13．一位同学用底面半径为r 的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化．如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间层的塑料为绝缘电介质，其厚度为d ，介电常数为εr .若发现在某一小段时间t 内有大小为I 的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U ，则下列说法中正确的是( )A ．瓶内液面降低了2kdItUεr rB ．瓶内液面升高了2kdItUεr rC ．瓶内液面升高了kdItUεr rD ．瓶内液面降低了kdItUεr r14．如图所示，平行板电容器的两极板水平正对放置，在两极板的正中心上各开一个孔，孔相对极板很小，对两极板间电场分布的影响忽略不计．现给上、下两极板分别充上等量的正、负电荷，上极板带正电、下极板带负电，使两极板间形成匀强电场，电场强度大小为E ＝3mgq.一根长为L 的绝缘轻质硬杆的上、下两端分别固定一个带电金属小球A 、B ，两球大小相等，且直径小于电容器极板上的孔，A 球所带的电荷量Q A ＝－3q ，B 球所带的电荷量Q B ＝＋q ，两球质量均为m .将杆和球组成的装置移动到上极板上方且使其保持竖直，使B 球刚好位于上极板小孔的中心处且球心与上极板在同一平面内，然后由静止释放B 球．已知带电平行板电容器只在其两极板间存在电场，两球在运动过程中不会接触到极板且各自带的电荷量始终不变．忽略两球产生的电场对极板间匀强电场的影响，两球可以看成质点，电容器极板厚度不计，重力加速度为g .(1)B 球刚进入两板间时，求杆和球组成的装置的加速度大小；(2)若B 球从下极板的小孔穿出后刚好能运动的距离为L2，求电容器两极板的间距d .课时分层作业(十一) 电容器的电容1．解析：电容器是储存电荷的容器，与其是否带电无关，A 错误；任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体可组成一个电容器，B 错误；电容器所带的电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值，C 错误；电容器的充、放电伴随能量转化，D 正确．答案：D2．解析：C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8F ，故选B.答案：B3．解析：9V 为电容器的额定电压(或工作电压)，且额定电压低于击穿电压，故C 正确，D 错误；正常工作时所带电荷量为Q ＝CU ＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C ，故A 错误，B 正确．答案：BC4．解析：A 选项改变的是电介质，B 、D 选项改变的是正对面积，C 选项改变的是两板间距离，故C 正确．答案：C5．解析：根据C ＝εr S 4πkd 可知，保持S 不变，增大d ，则C 变小，根据U ＝QC 可知，U 变大，则θ变大；同理可知保持S 不变，减小d ，则C 变大，U 变小，则θ变小，故A 错误，B 正确；据C ＝εr S 4πkd 知，保持d 不变，减小S ，则C 变小，根据U ＝QC 可知，U 变大，则θ变大，故C 错误；据C ＝εr S4πkd 知，保持S 、d 不变，在两极板间插入电介质，则C 变大，极板上的电荷量Q 不变，根据U ＝Q C可知，两板间的电势差减小，θ变小，故D 错误．答案：B6．解析：由C ＝εr S4πkd 可知，当被测物体向左移动时电介质板插入电容器，电容器的电容增大，故C 正确；电容器充电后与外电路断开，电容器的电量不变，故B 错误；由C ＝Q U，可知电容器的电压减小，故A 错误；静电计的指针张角大小反映电容器极板电压高低，由于电压减小，所以张角变小，故D 正确．答案：CD7．解析：U 1＝Q C＝Q εr S 4πkd ＝4πkdQ εr S ，E 1＝U 1d ＝4πkQ εr S ，当电荷量变为2Q ，板间距离变为12d 时，U 2＝2Q C＝2Q εr S2πkd＝4πkdQ εr S＝U 1，E 2＝U 2d2＝8πkQεr S＝2E 1，C 正确．答案：C8．解析：开关接1未断开时，减小电容器两极板正对面积的过程中，根据C ＝εr S4πkd，C ＝Q U，可知电容器的电容减小，两端的电压不变，电容器的带电量减小，电阻R 中电流向下，故A 正确，B 错误；若开关接1稳定后断开，在减小电容器两极板正对面积的过程中，根据C ＝εr S 4πkd ，C ＝QU，可知电容器的电容减小，带电量不变，电容器两端的电压变大，电压表示数变大，故C 正确，D 错误． 答案：AC9．解析：两个水平正对放置的金属板构成电容器，板间的绝缘材料厚度变化即介电常数变化，根据电容的决定式C ＝εr S4πkd 得，当绝缘材料厚度均匀时，介电常数不变，电容不变，根据电容的定义式C ＝Q U可得，电容上的电荷量保持不变，电路中电流恒为0，故A 正确，B 错误；当绝缘材料厚度增大时，介电常数增大，电容增大，电容器所带电荷量增加，电容器充电，充电电流可能增大；当绝缘材料厚度减小时，介电常数减小，电容减小，电容器所带电荷量减小，电容器放电，放电电流也可能增大，故C 错误；电流由a 流向b 时，电容器上的电荷量减小，即电容减小，绝缘材料的厚度减小，故D 错误．答案：A10．解析：(1)平行板电容器的电容C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F(2)两极板之间为匀强电场，则E ＝U d ＝603×10－2V/m ＝2×103V/m ，方向竖直向下(3)M 点距A 板的距离为d AM ＝d －d BM ＝1cm A 与M 之间的电势差为U AM ＝Ed AM ＝20V 又U AM ＝φA －φM ，φA ＝0 代入数据解得φM ＝－20V答案：(1)1×10－9F (2)2×103V/m ，方向竖直向下 (3)－20V 11．解析：保持开关S 闭合，则电容器两极板的电压U 保持不变，若将上极板转过30°，两极板的正对面积减小，根据C ＝εr S 4πkd ，C ＝QU 可知，S 减小，C 减小，Q 减小，故A 、B 错误；根据电场强度与电势差的关系E ＝U d可知，E 不变，则电容器两极板连线中点与下极板间的电势差不变，由于下极板接地，其电势始终为零，所以电容器两极板连线中点处电势不变，故C 错误；断开开关S ，则电容器两极板所带电荷量不变，只将极板间距变为原来的二倍，则电容器的电容变为原来的一半，两极板的电压变为原来的二倍，所以电容器内部的电场强度不变，粒子所受电场力不变，带电粒子仍处于静止状态，故D 正确．答案：D12．解析：振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变小，根据E ＝U d可知，电容器的板间电场强度变大，根据C ＝εr S 4πkd 可知，电容增大，根据C ＝QU可知，在U 不变的情况下，Q 增大，电容器充电，R 中电流方向向下，即从a 到b 的电流，a 点的电势比b 点的电势高，故A 错误，B 正确；振动膜片向左振动时电容器两极板的距离变大，根据C ＝εr S4πkd 可知，电容减小，根据C ＝QU可知，在U 不变的情况下，Q 减小，电容器放电，R 中电流方向向上，即从b 到a ，故C 错误，D 正确．答案：BD13．解析：由题可知，导电溶液与导电涂层相当于平行板电容器的两极板，且两板间距离不变，液面高度变化时，正对面积发生变化．则由C ＝εr S4πkd 可知，当液面升高时，正对面积S 增大，则电容增大；当液面降低时，正对面积S 减小，则电容减小．由于电流从下向上流过电流计，该段时间内电容器上的电荷量减小，由于电容器两极电势差不变，则电容器的电容减小，瓶内液面降低．t 时间内通过电流计的电量为It ，则有It ＝ΔQ ＝U ·ΔC ，液面的高度变化Δh 时的正对面积、电容分别变化为ΔS ＝2πr ×Δh ，ΔC ＝εr4πkd ×ΔS ，联立得Δh ＝2kdItUεr r.故A 正确．答案：A14．解析：(1)以为AB 系统为研究对象，由牛顿第二定律得 qE ＋2mg ＝2ma 解得a ＝52g(2)从开始到A 刚进入两极板间有v 21 ＝2aL解得v 1＝5gLA 进入两极板间到B 即将穿出下孔，由牛顿第二定律得 qE ＋2mg －3qE ＝2ma 2 解得a 2＝－2g由匀变速直线运动的速度—位移公式得v 22 －v 21 ＝2a 2s B 穿出下孔后，由牛顿第二定律得2mg －3qE ＝2ma 3 解得a 3＝－72g由匀变速直线运动的速度—位移公式得0－v 22 ＝2a 3×L2解得s ＝38L两板间距d ＝s ＋L ＝118L .答案：(1)52g (2)118L。

2021年高中物理电容器的电容课时训练8（含解析）新人教版选修3-1 1.(多选)下列关于电容的说法正确的是( )A.电容器的电容越大,则带的电荷量越多B.无论电容器两极板的电荷量如何,它所带的电荷量与电压的比值总是恒定不变的C.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电荷量的多少,其大小与加在两极板间的电压无关D.根据电容的表达式C=可知,电容器的电容跟电容器所带的电荷量成正比,跟它两极板间的电势差成反比答案:BC解析:电容器的电容在数值上等于电容器的电荷量跟它两极板间电势差的比值。

对于一个确定的电容器,电荷量跟电势差的比值不变;不同的电容器,这个比值一般不等。

电容大,表示同样的电压下容纳电荷本领大,并不等于带的电荷量一定多,因为电容只反映电容器容纳电荷的本领,故选B、C 项。

2.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路。

开关闭合时,在增大电容器两极板间距离的过程中( )A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流答案:C解析:由题意知电容器两板间电压恒定,设已充电荷量为Q,当两极板距离增大时,电容C变小,由Q=CU可知带电荷量Q将减小,必然有电流通过电阻R流向正极,答案为C。

3.绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板A、B间的距离,同时在两极板间插入电介质,如图所示,则( )A.电容器两极板间的电势差会减小B.电容器两极板间的电势差会增大C.静电计指针的偏转角度不变D.静电计指针的偏转角度会增大答案:A解析:绝缘金属平行板电容器充电后电荷量Q不变,若减小两极板A、B间的距离,同时在两极板间插入电介质,电容变大,由C=知U变小;静电计指针的偏转角度会减小。

4.(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是测定液面高度h的电容式传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放入导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质,测出电容器电容C的变化,就可以知道h的变化情况,两者的关系是( )A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大答案:AC解析:C增大时,由公式C=可知,平行板电容器两极板的正对面积增大,即h增大,A正确,B错误。

（精心整理，诚意制作）电容器的电容一课一练单项选择题1．对电容C＝QU，以下说法正确的是( )A．电容器充电电荷量越多，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析：选D.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电容器确定了，电容C便不再变化．C＝QU是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变．因此，应选D.2．对于给定的电容器，下列描述其电容C、电荷量Q、电势差U之间的相互关系，正确的是( )解析：选A.对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的带电荷量Q的大小和两极板间的电压U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故B、C错误，A正确．电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，而不是不随电压变化，故D错误．故选A.3．一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C和两极板间的电势差U的变化情况是( ) A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大 D．C和U均减小解析：选B.根据平行板电容器电容公式C＝εrS4πkd，在两极板间插入电介质后，电容C增大，因电容器所带电荷量Q不变，由C＝QU可知，U＝QC减小，B正确．故选B.4．一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 F B．2.0×10－8 FC．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C＝ΔQΔU.因此电容C＝4.0×10－720F＝2.0×10－8 F．故选B.5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，由θ不变解析：选A.静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，C＝QU＝εrS4πkd.保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确、B错误；保持d不变，减小S，则C 减小，偏角θ也增大，选项C、D均错误．故选A.6．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中( )A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量保持不变C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高解析：选D.P、Q间距增大，根据C＝εrS4πkd，C减小，A选项错误．电容器极板电压保持不变，根据C＝QU，P上电荷量减少，电容器放电，方向为M到N，B、C选项错误，D选项正确．7.如图所示，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，下列叙述中正确的是( )A ．微粒带的是正电B ．两极板的电压等于mgd /qC ．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，微粒将向上做加速运动 解析：选B.由平衡条件知，微粒受电场力向上，故带负电，A 错误；由q ·U d ＝mg 得：U ＝mgd q，B 正确；断开电键后，微粒仍静止，C 错误；S 闭合，d 增大，由E ＝U d知，E 减小，qE <mg ，向下加速，D 错误．故选B. 8．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 变为原来的两倍解析：选A.E ＝U d，保持U 不变，将d 变为原来的两倍，E 变为原来的一半，A 正确；保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的一半，B 错误；C ＝Q U ，C ＝εS 4πkd ，保持d 不变，C 不变，Q 加倍，U 加倍，C 错误；E ＝U d＝Q Cd ＝Q εS 4πkd·d ＝4πkQ εS ，则Q 变为原来的一半，E 变为原来的一半，D 错误，故选A.。

【最新】物理人教版选修3-11.8电容器的电容同步练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变2．在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时( )A．伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小B．安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大C．伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小D．伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大3．如图所示，平行板电容器两极板A，B间有一个带电油滴P，正好静止在两极板正中间。

现将两极板稍拉开一些，其它条件不变（拉开时间忽略），则（）A．油滴将向上加速B．油滴将向下加速C．电流计中电流由b流向aD．电流计中始终无电流流过4．根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关5．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，E P表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A．θ增大，E增大B．θ增大，E P不变C．θ减小，E P增大D．θ减小，E不变6．如图，A、B是平行板电容器的两极板，下列物理过程使电容器的电容增大的有( )A．A板向上移动xB．A板向右移动xC．B板向上移动xD．B板向右移动x7．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（）A．在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流B．在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有方向由b至a的电流C．在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有方向由b至a的电流D．在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向下加速运动，G中有由a至b的电流8．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之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是A．将A极板稍微向右移动，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．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角将变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零9．如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止。

8 电容器的电容素养目标定位)※ 知道什么是电容器※※ 理解电容器电容的概念及其定义式C ＝Q /U ，并能用来进行有关计算 ※ 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 ※ 知道公式C ＝εr S4πkd及其含义,素养思维脉络)知识点1 电容器1．构造彼此绝缘而又相距很近的两个__导体__，就构成一个电容器。

2．功能(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上__等量异种电荷__的过程。

(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的__异种电荷__就会__中和__，电容器失去电荷的过程。

3．带电荷量充电后__一个极板__的带电荷量的绝对值。

知识点2 电容1．定义电容器所带__电荷量__与两极板间__电势差__的比值叫电容。

2．定义式C ＝__QU __；C 与Q 、U 无关，仅由电容器本身决定。

3．物理意义是描述电容器__容纳电荷__本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加__1_V__所增加的带电量．4．单位在国际单位制中的单位是__法拉__。

符号： F,1 F ＝1C/V 。

更小的单位还有__微法__和__皮法__。

换算关系：1 F ＝__106__μ F ＝__1012__ pF 。

知识点3 平行板电容器的电容1．结构由两个__相互平行__且彼此绝缘的金属板构成。

2．电容的决定因素平行板电容器的电容C 跟相对介电常数εr 成__正比__，跟极板正对面积S 成__正比__，跟极板间的距离d 成__反比__。

3．电容的决定式 C ＝__εr S4πkd __。

(1)k 为静电力常量。

(2)εr 是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。

知识点4 常用电容器1．分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：空气电容器、__聚苯乙烯__电容器、陶瓷 电容器、__电解__电容器等。

按电容是否可变分：__可变__电容器、__固定__电容器。

2．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够__长期正常工作__时的电压。

电容器的电容(建议用时：40分钟)◎题组一电容器充、放电过程的理解1．下列关于电容器的相关知识描述正确的是( )甲乙丙丁戊A．图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压U等于电源的电动势EB．图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流大小保持不变C．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容器使用时都严格区分正负极D．图戊中的电容器上有“5.5 V 1.0 F”字样，说明该电容器只有两端加上5.5 V的电压时电容才为1.0 FA[题图甲为电容器充电过程，电容器上极板与电源的正极相连，故上极板带正电，充完电后两极板间的电压U等于电源的电动势E，故A正确；题图乙为电容器放电过程，若电容器上极板带电荷量为＋Q，则放电过程中通过电流表的电流方向从右向左，且电流逐渐减小，故B错误；题图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，前者使用时严格区分正负极，后者没有，故C错误；题图戊中的电容器上有“5.5 V 1.0 F”字样，说明该电容器两端电压最大值为5.5 V，而电容与电容器的电压及电荷量均无关，总是为1.0 F，故D错误。

]2．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示连接电路。

先使开关S接1，电容器很快充电完毕，然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I­t曲线如图乙所示。

他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I­t曲线，实验发现，放电时间比原来延长。

针对以上实验现象下列判断正确的是( )甲乙A ．因放电时间延长，所以新曲线与坐标轴所围面积将增大B ．因两次放电的电荷一样多，所以新曲线会与原曲线重合C ．在放电过程中，电容器的电容随所储存的电荷量的减少而减小D ．图乙中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量D [I ­t 图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量，故D 正确；两次电容器的带电荷量Q ＝CE 没有变化，所以曲线与坐标轴所围面积不变，故A 错误；将滑片P 向右移动后，放电电荷量不变，但时间延长，所以图线与纵轴和横轴的交点变化，图像不重合，故B 错误；在放电过程中，电容器的电容与所储存的电荷量无关，故C 错误。

课时跟踪检测(八) 电容器的电容A组—重基础·体现综合1.(2022·广东1月学考)如图是种电容式键盘，每个键下面还有一块可上下移动的小金属片。

与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片。

这样两块金属片就组成个小平行板电容器。

当键被按下时，引起电容改变的因素是()A．两块金属片间的电压B．两块金属片上的电量C．两块金属片间的距离D．两块金属片的正对面积解析：选C平行板电容器电容的决定式C＝εr S4πkd，当键被按下时，其下方金属片与另一块固定的小金属片之间距离减小，电容C增大，平行板电容器的电容取决于组成电容器的材料性质以及内部结构，与电容器是否带电无关，A、B、D错误，C正确。

2.(多选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示此刻的电流方向。

下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小解析：选AD平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示此刻的电流方向，则电容器正在充电，故A正确，B错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C 错误。

3．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，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。

它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。

如图为一款超级电容器，其标有“2.7 V，3 000 F”，则可知()A．该超级电容器放电时把化学能转化为电能B ．该电容器最大容纳电荷量为8 100 CC ．该电容器在电压为2.7 V 时电容才是3 000 FD ．该电容器在2.5 V 电压下电容器不能带电解析：选B 由于是电容器，故其放电时是把储存的电能释放到电路中来，并不是把化学能转化为电能，故A 错误；该电容器最大容纳电荷量为Q ＝UC ＝2.7 V ×3 000 F ＝8 100 C ，故B 正确；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，该电容始终为3 000 F ，故C 错误；电容器的额定电压为2.7 V ，说明工作电压不超过2.7 V ，可以小于2.7 V ，故D 错误。

新人教版必修第三册课后作业第十章电容器的电容一、选择题1.(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是()可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两极板间的电压成反比A.根据C=QUB.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.对于确定的电容器,无论其两板间的电压如何变化(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.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小与加在两板间的电压无关2.下列四个选项是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中不正确的是()3.有一充电的电容器,两极板间的电压为3V,所带电荷量为4.5×10-4C,此电容器的电容是()A.7.5×10-5FB.1.5×10-4FC.1.35×10-3FD.2.7×10-3F4.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是()A.该电容器只有在电压为45V时,电容才是33μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10-5CC.接通电路后,电容器的电容仍是33μFD.接通电路后,灯泡能持续发亮5.a、b两个电容器如图甲所示,图乙是它们的部分参数。

则关于a、b两个电容器的下列说法正确的是()A.a、b两个电容器的电容之比为8∶1B.a、b两个电容器的电容之比为4∶5C.b电容器正常工作时容纳电荷0.1CD.a电容器正常工作时容纳电荷1C6.如图所示为某一电容器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40V降低到36V,下列说法正确的是()A.该过程是充电过程B.该过程是放电过程C.电容器的电容为5.0×10-2FD.该过程中电容器所带电荷量的变化量为0.005C7.某电容器充电后的电压为8V,然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I-t曲线(如图)。

2021年高中物理第1章 8电容器的电容课时作业（含解析）新人教版选修3-11．下列关于电容的说法正确的是( )A．电容器简称电容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＝QU知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比【解析】电容器和电容是两个不同的概念，A错；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；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等均无关，D错．【答案】 C2．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是( )A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103 pF【解析】电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A正确．电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关，B、C不正确．电容器的常用单位的换算关系是1 μF＝106 pF，D不正确．【答案】 A3．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．下列为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( )【解析】 A 选项改变的是介质，B 、D 选项改变的是正对面积，C 选项改变的是两板间距离，故C 正确．【答案】 C4．(多选)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( )【解析】 对一确定的电容器，其电容是不变的，与所加电压或电荷量无关，但其所带电荷量Q ＝CU 是和两极板间电压成正比的．故正确答案为CD.【答案】 CD5．(多选)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点，如图1－8－9所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，E p 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则( )图1－8－9A ．U 变小，E 不变B ．E 变大，E p 变大C ．U 变小，E p 不变D ．U 不变，E p 不变【解析】 当平行板电容器充电后与电源断开时，每板上带电量Q 不变．由E ＝Ud ，U ＝Q C ，C ＝εr S 4πkd 可推得：E ＝4πk εr ·Q S即两极板间场强只与极板上单位面积的带电量(电荷的面密度)成正比．所以两板间场强E 保持不变，由于板间距离d 减小，据U ＝Ed 可知，电容器的电压U 变小．【答案】 AC6．(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( )A ．将两极板的间距加大，电容将增大B ．将两极板平行错开，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【解析】 影响平行板电容器电容大小的因素有：(1)随正对面积的增大而增大；(2)随两极板间距离的增大而减小；(3)在两极板间放入电介质，电容增大．由此可知B 、C 选项正确．对D 选项，实际上是减小了平行板的间距，所以D 也对．故正确选项为B 、C 、D.【答案】 BCD7．(多选)一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为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U /2B ．将带电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．将两极间充满介电常数为2的电介质【解析】 电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A 、B 不正确；根据公式C ＝εr S 4πkd可知选项C 、D 正确． 【答案】 CD8．如图1－8－10所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，D 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( )图1－8－10A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小【解析】 指针左偏，电容器放电，电荷量减小，由C ＝Q U ，又U 不变，故C 减小．由C ＝εr S4πkd，S 减小，即h 减小，故选项D 正确． 【答案】 D[超越自我·提升练]9．(多选)如图1－8－11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( )图1－8－11A ．电容器带电荷量为U CB ．两极板间匀强电场的电场强度大小为U L sin θ C ．M 、P 两点间的电势差为UL sin θdD ．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qUL sin θd 【解析】 本题考查电容器电容的定义式，电场强度与电势差的关系，电场力做功与电势能改变的关系．由电容器电容的定义式可知，电容器的带电量为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 ＝U d ，B 项错误；MP 两点间的电势差就等于NP 间的电势差，即U MP ＝EL sin θ＝UL sin θd，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qU MP ＝qUL sin θd，D 项正确． 【答案】 CD10．(多选)如图1－8－12所示，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( )图1－8－12A ．两板间电压变大，P 点场强变大B ．两板间电压变小，P 点场强变小C ．P 点电势变大，负电荷的电势能变小D ．P 点电势变小，负电荷的电势能变大 【解析】E ＝U d ＝Q /C d ＝Q εr S /4πkd d ＝4πkQ εr S，由S 减小，致使E 变大；根据－φP ＝Ed ，E P ＝(－q )(－φP )负电荷在此电场中具有的电势能是正的．【答案】 AD11．如图1－8－13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 ＝1.20×10－3 m ，取g ＝10 m/s 2，求：图1－8－13(1)该电容器所带电荷量．(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，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？【解析】 (1)由公式C ＝QUQ ＝CU ＝3×10－10×12 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 ＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C ＝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．计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器．电容的计算公式是C ＝εS d ，其中ε＝9.0×10－12F·m －1，S 表示两金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d 发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm 2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF ，电子线路就能发出相应的信号．那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？图1－8－14【解析】 由题中给出的电容计算公式C ＝εS d及相关数据，解得键未按下时的电容C 1＝0.75 pF ，由C1C2＝d2d1得，ΔCC2＝Δdd1，又C2＝1.00 pF，解得Δd＝0.15 mm.【答案】0.15 mm34381 864D 虍z23834 5D1A 崚33042 8112 脒m29639 73C7 珇 831871 7C7F 籿27322 6ABA 檺26875 68FB 棻 25620 6414 搔。