统编高中物理(选修3-1)训练题:第一章第八节《电容器的电容》新人教版
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一、多选题人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习1. 如图所示,下列几种情况中,对电阻R 来说,有电流通过且方向正确的是( )A .S 接1瞬间,R 上电流方向从A 到B B .S 接1一段时间后,R 上电流方向从A 到BC .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上有从B 到A 的电流D .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上无电流2. 如图所示,A 、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计,开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列措施可行的是()C .保持开关S 闭合,使A 、B 两板靠近些B .断开开关S ,并使A 、B 两板正对面积错开些A .断开开关S ,并使A 、B 两板分开些D.保持开关S闭合,使A、B两板正对面积错开些3. 如图所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一带负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,下列说法正确的是()A.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则增大B.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则不变C.断开S,略向上移动A 板,则增大D.断开S,略向上移动A 板,则不变4. 如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质5. 如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器上的电荷量不变B.尘埃仍保持静止状态二、填空题三、单选题C .电流计中将有电流通过,电流方向由D .电流计中将有电流通过,电流方向由6. 有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V ,现使它的电荷量减少3×10-4 C ,于是电容器两极板间电压降为原来的,此电容器的电容是________ μF ,电容器原来的带电荷量是________ C ,若电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是________ μF .7. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触右侧极板,使电容器带电.(请在以下各横线上选填“变大”“变小”或“不变”)(1)上移其中一极板时,可观察到静电计指针偏角______;(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏_______;(3)在两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏角______.8. 下列各图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间关系的图像,其中错误的是( )A.B.C.D.9. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时,两极板间电势差为,板间场强为现将电容器所带电荷量变为,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差,板间场强为,下列说法正确的是A.B.C.D.10. 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.增大两极板间的距离,电容将增大B.将两极板平行错开使正对面积减小电容将咸小C.使两极板间的电压升高,电容将减小D.增加两极板所带的电荷量,电容将增大11. 常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。
人教版选修3-1 第一章第8节电容器的电容同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.下列器件中是电容器的是()A. B.C. D.2.有一电学元件,上面标有“450V,250μF”字样,它是()A. 电源B. 电阻器C. 电容器D. 电动机3.对电容C=,以下说法正确的是()A. 电容器充电的电荷量越多,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,它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变4.物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量,如速度是用位移与时间的比值来定义的,即.下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是()A. 电流B. 电势C. 电容D. 电阻5.电容器的电容C( )A. 跟两极板的正对面积S有关,S越大,C越大B. 跟两极板的间距d有关,d越大,C越大C. 跟两极板上所加电压U有关,U越大,C越大D. 跟两极板上所带电荷量Q有关,Q越大,C越大6.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是()A. 电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零电势能位置时静电力做的功B. 根据电容的定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C. 根据电场强度的定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比D. 静电场中电场强度为零的位置,电势一定为零7.如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个正的试探电荷q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷q所做的功等于()A. B.C. D.8.有一个电容器,当它所带的电量时,电容器两极板间的电压,这个电容器的电容大小是( )A. B. C. D.9.根据电容电容器的电容定义式:可知()A. 电容器带的电量Q越多,它的电容C就越大,C与Q成正比B. 电容器的电容大小与其带电情况无关C. 电容器两极板间的电压U越高,它的电容C就越小,C与U成反比D. 电容器不带电时,其电容为零10.如图所示,一平行金属板电容器与电源E、定值电阻R、开关S、导线构成回路。
第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小,定义式为C=QU,电容的大小决定于电容器本身,与Q和U无关。
2.平行板电容器的电容决定式为C=εr S4πkd,即C由εr、S、d共同来决定。
3.平行板电容器保持电荷量不变的情况下,若只改变板间距离,则电场强度不变。
一、电容器和电容1.电容器的组成两个彼此绝缘的导体,当靠得很近且之间存有电介质时,就组成一电容器。
2.电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能3.电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,公式为C=Q U 。
(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(3)单位:1 F=106μF=1012 pF。
二、平行板电容器及常见电容器1.平行板电容器(1)构成:由两个彼此绝缘的平行金属板。
(2)电容的决定因素:两板间距离d ,两板的正对面积S ,两板间电介质的相对介电常数εr 。
(3)关系式:C =εr S4πkd。
2.常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分: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:固定电容器、可变电容器3.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。
(2)击穿电压:电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏。
1.自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。
(×)(2)电容为C 的电容器所带电荷量为Q ,若电荷量增大为2Q ,则电容变为2C 。
(×) (3)电容器所带的电荷量Q 是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。
(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。
(√)(5)电解电容器使用时,正、负极不能接反。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章 第八节电容器的电容 同步习题 (附详解答案)1.一个平行板电容器,它的电容 ( )A .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成正比B .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成反比C .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成正比D .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成反比答案:B2.(2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是 ( )A .由E =F q可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式φ=E p q可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也越大D .公式C =Q /U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 答案:D3.如图所示,当被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:本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C 的变化,根据C =εS 4πkd可知:当电容C 变大时,ε应该增大,电介质板应向左移动,所以答案B 与D 正确. 点评:本题考查相对介电常数ε对平行板电容器电容的影响.电介质板插入电容器板间的部分越多,相对介电常数ε越大,电容C 越大,故只有电介质板移动的方向会影响ε的大小,而与加速、减速无关.4.如图所示,平行板电容器C 和电阻组成电路,当增大电容器极板间的距离时,则( )A .在回路中有从a 经R 流向b 的电流B .在回路中有从b 经R 流向a 的电流C .回路中无电流D .回路中的电流方向无法确定答案:A解析:依图知电容器a 板带正电,b 板带负电.当d 增大时,由公式C =εS /4πkd 知,电容C 减小.由于电容器一直接在电源上,故电容器两极板间的电压U 不变,所以由公式:C =Q /U ,得Q =UC ,电容器所带电量应减小,即将d 增大时,电容器应放电.电容器放电时,其电流由正极板流向负极板,即从a 板流出经R 流向b 板,所以选项A 正确.5.(2009·苍山高二检测)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 .增大两极之间的距离,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,则静电计指针张角变大D .若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零答案:AB解析:电容器上所带电量一定,由公式C =εr S 4πkd ,当d 变大时,C 变小.再由C =Q U得U 变大.当A 板上移时,正对面积S 变小,C 也变小,U 变大,当插入玻璃板时,C 变大,U 变小,当将A 板拿走时,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故选A 、B.6.(2009·河南宝丰一中高二检测)一平行板电容器电容为C ,两极板水平放置,两极板间距为d ,接到电压为U 的电源上,两极板间一个质量为m 的带电液滴处于静止,此液滴的电量q =________,若将两个极板之间的距离变为d /2,带电液滴将向________运动,(填“上、下、左或右”),电容器的电容将________.(填“变大、变小、或不变”)答案:mg d U向上 变大 7.如图所示,平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60V 的恒定电源上,两板间距为3cm ,电容器带电荷量为6×10-8C ,A 极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板两板间的电场强度;(3)距B 板2cm 的C 点的电势.答案:(1)1×10-9F (2)2×103V/m (3)-20V解析:(1)C =Q U =6×10-860F =1.0×10-9F (2)E =U d =60V 0.03m=2×103V/m (3)φ=Ed ′=2×103×0.01V =20V1.电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置.由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的值,如图是四种电容式传感器的示意图,关于这四种传感器的作用下列说法不正确的是()A.甲图的传感器可以用来测量角度B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度C.丙图的传感器可以用来测量压力D.丁图的传感器可以用来测量速度答案:D解析:丁图的传感器是位移传感器.2.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()A.液滴将加速向下运动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,电场力做功相同答案:BD解析: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.3.如图所示,为一只电容式传感器部分构件的示意图.当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况.那么,在图中,能正确反映C和θ间函数关系的是()答案:D4.如图所示,平行金属板AB间的距离为6cm,电势差是300V.将一块3cm厚的矩形空腔导体放入AB两板之间,它的左侧面P与A板平行,且距A板1cm.C是A、B两板正中央的一点,则C点的电势是________V.答案:200解析:E =U d =300(6-3)×10-2V/m =10000V/m.C 点电势即CB 间电势差,即:U ′=Ed ′=10000×2×10-2V =200V .5.如图所示,水平放置面积相同的两金属板A 、B .A 板挂在天平的一端,B 板用绝缘支架固定,当天平平衡时,两极板间的距离为5mm ,若在两板间加400V 电压后,在天平右端要增加4g 砝码,天平才能恢复平衡,可见金属板A 所带的电荷量为________C.答案:5×10-7 解析:在AB 间加上电压后,A 板受到电场力EQ =U d·Q =Δmg 所以Q =Δmg ·d /U =4×10-3×10×5×10-3/400C =5×10-7C6.如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8cm ,两板间的电势差为300V ,如果两板间电势差减小到60V ,则带电小球运动到极板上需多长时间?答案:4.5×10-2s.解析:取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q ,则带电小球受重力mg 和电场力qE 的作用.当U 1=300V 时,小球平衡:mg =q U 1d① 当U 2=60V 时,带电小球向下板做匀加速直线运动:mg -q U 2d=ma ② 又h =12at 2③ 由①②③得:t =2U 1h (U 1-U 2)g =2×0.8×10-2×300(300-60)×10s =4.5×10-2s. 7.如图所示,两块水平放置的平行金属板a 、b ,相距为d ,组成一个电容为C 的平行板电容器,a 板接地,a 板的正中央有一小孔B .从B 孔正上方h 处的A 点,一滴一滴地由静止滴下质量为m 、电量为q 的带电油滴,油滴穿过B 孔后落到b 板,把全部电量传给b 板,若不计空气阻力及板外电场.问:(1)第几滴油滴将在a 、b 板间作匀速直线运动?(2)能达到b 板的液滴不会超过多少滴?答案:mgdC q 2+1,mgC (h +d )q 2+1. 解析:理解液滴在板间作匀速运动的条件、到达b 板液滴不会超过多少滴的含义.(1)当液滴在a 、b 间作匀速运动时,Eq =mg .设这时已有n 滴液滴落在b 板,板间场强为E =U d =nq dC ,n =mgdC q 2.作匀速运动的应是第mgdC q 2+1滴; (2)设第N 滴正好到达b 板,则它到达b 板的速度正好为零.此时b 板的带电量Q ′=(N -1)q ,a 、b 间的电压U =(N -1)q C .根据动能定理:mg (h +d )-qU =0,N =mgC (h +d )q 2+1.能够到达b 板的液滴不会超过mgC (h +d )q 2+1滴. a。
2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步测试电容器的电容【答案】1.由电容器的电容的定义式C=Q/U可知( )A.电容器不带电,则电容C为零B.电容与电容器所带的电荷量成正比,与电势差U成反比C.电容C与所带电荷量Q的多少无关D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量2.一个电解电容器的外壳上标明的是“16V、47uF”这表明( )A.如果电压超过16V,电容器就会被击穿B.电容器在低于16V电压工作时,电容将小于47微法C.电容两极可以任意与电源正负极相连D.要使电容器正常工作,电压不得超过16V3.将平行板电容器与静电计连接,充电后撤去电源,静电计指针张开某一角度θ,如图所示,若将电容器两极间距离增大,则( )A.两极板间电势差不变,θ不变B.两极板间电势差减小,θ减小C.电容器电容减小,θ变小D.电容器电容减小,θ变大4.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.闭合开关S,电容器充电完成后( )A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S闭合,在两极板间插入一块绝缘介质,则极板上的电荷量减小C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的场强增大D.断开S,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差减小5.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力大小为( )A. QqCdB.2QqCdC.22kQqdD.24kQqd6.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合S后,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则( )A.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ增大B.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ减小C.S断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ不变D.S断开,增大A、B板间的距离,则夹角θ不变7.如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电荷量为-q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地( )A.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,两极板间的电场变强B.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向向左C.当保持其他条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变大D.当保持其他条件不变,将电容器与电源断开,若M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变小8.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,p E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( )A.U变小,E不变B.E变大,p E变大C.U变小,p E不变D.U不变,p E不变9.如图所示,a b、为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是( )A.使a b、板的距离增大一些B.使a b、板的正对面积减小一些C.断开S,使a b、板的距离增大一些D.断开S,使a b、板的正对面积增大一些10.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。
(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.。
课后训练1.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的是下图中的哪个2.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,则θ不变3.某电容式话筒的原理示意图如右图所示,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,在两板中点M处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,下列说法正确的是A.液滴将加速向下运动B.M点电势升高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5. 如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。
今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落6. 如图所示,电源电压恒定,则接通开关S的瞬间,通过电阻R的电流方向是从________到________;平行板电容器充电稳定后,在将两板间距离增大的过程中,通过R的电流方向是从________到________;如果电容器充电平衡后,先断开S,再将两板间距离增大,在此过程中,R上_________(选填“有”或“无”)电流通过。
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。
1.8 电容器的电容一、单选题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2.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45 V时,电容才是33 μFB.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33 μFD.接通电路后,灯泡能持续发亮3.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. 8.6×10-7F4.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零5.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量为Q,P是电容器内一点,电容器的上板与大地相连,下列说法正确的是()A.若将电容器的上板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下板上移一点,则P点的电势升高C.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差减小6.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7.如图为某位移式传感器的原理示意图,平行金属板A、B和介质P构成电容器.则()A.A向上移,电容器的电容变大B.P向左移,电容器的电容变大C.A向上移,流过电阻R的电流方向从N到MD.P向左移,流过电阻R的电流方向从M到N8.如图所示的电路中,平行板电容器竖直放置,A板上用绝缘细线悬挂一带电小球,S闭合电路稳定时,绝缘线与A板成θ角.下列说法正确的是()A. S断开,只将B板水平向左移动少许时,θ角不变,A、B两板间电势差将减小B. S断开,只将B板竖直向上移动少许时,θ角减小,A、B两板间电势差将减小C. S闭合,只将B板水平向左移动少许时,θ角变大,A、B两板带电量将减小D. S闭合,只将B板竖直向上移动少许时,θ角不变,A、B两板带电量将增加二、多选题9.(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10.(多选)如图所示的电路中,A、B是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K闭合,等电路稳定后再将K断开,然后将B板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P与A板的距离不变.则下列说法正确的是()A.电容器的电容变小B.电容器内部电场强度大小变大C.电容器内部电场强度大小不变D.P点电势升高11.(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三、计算题12.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3.0×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时,两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V,这个电容器的电容多大?如要使两极板电势差从U1=10 V降为U2′=6 V,则每板需减少多少电荷量?只把电容器极板间的距离减半,它的电容变为多大?13.如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;(2)将电荷量为q=-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能E p为多少?答案解析1.【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.【答案】C【解析】无论电容器是否充电,其电容都是33 μF,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最大电荷量Q=CU≈1.5×10-3C,选项B错误;电容器仅在充电时灯泡发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D错误.3.【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.4.【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.5.【答案】D【解析】由E=、U=、C=,可知E=,上板左移,S减小,E增大,A错误;下板上移,由E=可知E不变,φP不变;U=Ed,d减小,U减小,D正确.6.【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.7.【答案】D【解析】A向上移时,板间距离增大,根据电容的决定式C=,得知电容器的电容变小,故A 错误.P向左移,拔出电介质,根据电容的决定式C=,得知电容器的电容变小,故B错误.A向上移,电容减小,而电容器板间电压不变,由电容的定义式C=,分析可知电容器的电量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N.故C错误.P向左移,电容减小,而电容器板间电压不变,由电容的定义式C=,分析可知电容器的电量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N.故D正确.8.【答案】A【解析】当S断开,电荷量不变,只将B板水平向左移动少许时,d减小,根据C=知,电容增大,根据U=,电势差减小.电场强度E===,知电场强度不变,则小球所受电场力不变,θ角不变.故A正确.当S断开,电荷量不变,只将B板竖直向上移动少许,正对面积S减小,根据C=知,电容减小,根据U=,电势差增大,电场强度E=,d不变,知电场强度增大,小球所受的电场力增大,则θ角变大.故B错误.当S闭合,电容器两端的电势差不变,只将B板向左移动少许,d减小,根据C=知,电容增大,根据Q=CU知,电量增大.电场强度E=,d减小,则电场强度增大,小球所受的电场力增大,则θ角变大.故C错误.当S闭合,只将B板竖直向上移动少许时,正对面积S减小,根据C=知,电容减小,根据Q=CU知,电量减小,电场强度E=,d不变,则电场强度不变,小球所受电场力不变,θ不变.故D错误.9.【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.10.【答案】ACD【解析】充电完成后,电键断开,电容器所带电荷量不变,将B板向下平移一小段距离,d增大,由C=可知电容C减小,再由Q=CU,U=Ed,可知E=,场强不变.B板接地,电势为零,根据U=Ed,所以P点的电势升高.11.【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.12.【答案】3.0×10-6F 1.2×10-5C 6.0×10-6F【解析】由C=得:C=F=3.0×10-6FΔQ′=CΔU′=3.0×10-6×(10-6) C=1.2×10-5C由C∝得:==2故C′=2C=6.0×10-6F13.【答案】(1)40 V60 V(2)-6.0×10-11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得,UAC=E·d1=40 V,C点的电势φC=UCB=E·d2=60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p=qφC=-6.0×10-11J.。
第 8节电容器的电容对电容器、电容的理解1.(多选关于电容的说法正确的是 (BCDA. 电容器简称电容B. 电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C. 电容器的电容由电容器本身的因素决定 , 与电容器是否带电无关D. 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解析 :电容器是一种实物 , 而电容是指电容器容纳电荷本领大小的物理量 . 故选项 A 错误 ,B,C,D 正确 .2. 某平行板电容器标有2.5 μF, 这是表示 (BA. 该电容器带电荷量不能超过 2.5×10-6CB. 要使两板间电压降低 1 V, 它所带的电荷量必减少 2.5×10-6CC. 电容器只有在带电时电容为 2.5×10-6FD. 如果在板间插入电介质 , 电容将减小解析:2.5 μF 是电容器的电容 , 不是带电荷量 , 故选项 A 错误 ; 要使两板间电压降低 1 V, 它所带的电荷量必减少 2.5×10-6C, 故选项 B 正确 ; 不管电容器是否带电 ,其电容均为 2.5×10-6F, 故选项 C 错误 ; 由 C=知 , 如果在板间插入电介质 , 电容将增大 , 故选项 D 错误 .3. 平行板电容器所带电荷量 Q=4×10-8C, 它的两极板之间电压 U=2 V,则它的电容为 F; 如果电荷量减少一半 , 则两板间电势差变为V.解析 :电容 C==F=2×10-8 F;当电荷量减少一半 , 电容不变 , 则电势差U ′ ==V=1 V. 答案 :2×10-81平行板电容器的动态分析4.(多选在如图所示的实验装置中 , 一带电平行板电容器的极板 A 与一静电计相接 , 极板 B 接地 . 若极板 A 稍向右移动一点 , 则下列说法中正确的是 (BCA. 静电计指针偏角变小B. 静电计指针偏角变大C. 极板上的电荷量几乎不变 , 两极板间的电压变大D. 极板上的电荷量几乎不变 , 两极板间的电压变小解析 :极板 A 稍向右移动一点 , 电容器间的距离增大 , 则由 C=可知 , 电容器的电容减小 ; 因电容器和电源断开 , 故电容器极板上的电荷量不变 , 则由 C=可知 , 电容器两端的电压增大 , 则静电计指针的偏角增大 , 故选项 A,D 错误 ,B,C 正确 .5. 一个平行板电容器充电后与电源断开 , 负极板接地 , 在两板中间有一个正电荷 (电荷量很小处在 A 点 , 如图所示 , 若以 E 表示板间电场强度 ,W 表示将正电荷从 A 移到 B 点静电力做的功 . 保持正极板不动 , 将负极板上移到图中虚线位置 , 比较两种情况下的 E,W 和正电荷在 A 点的电势能 E p 的大小 , 其中正确的是 ( DA.E 不变 ,E p 不变B.E p 不变 ,W 不变C.E 不变 ,E p 变大D.E p 变小 ,W 不变解析 :平行板电容器充电后与电源断开后所带电荷量 Q 不变 , 由 C=、 C=、 E=可得 E=, 则板间场强 E 不变 . 将负极板上移到图中虚线位置 ,AB 间沿电场线方向的距离不变 , 由 U AB =Ed得知 ,AB 间的电势差不变 , 由公式 W=qUAB 知 ,W 不变 .B 点与下板间的电势差减小 , 则 A 点的电势降低 , 正电荷在 A 点的电势能 E p 变小 , 故选项 D 正确 .6.(2016桂林十八中测试一平行板电容器 , 两板之间的距离 d 和两板面积 S 都可以调节 , 保持电容器两极板与电源两极相连接 . 以 Q 表示电容器的电荷量 ,E 表示两极板间的电场强度 , 则下列说法正确的是 ( AA. 当 d 增大、 S 不变时 ,Q 减小B. 当 d 不变、 S 增大时 ,Q 不变C. 当 S 不变、 d 减小时 ,E 减小D. 当 S 减小、 d 减小时 ,E 不变解析 :由于电容器的两极板与电源两极相连 , 故电容器两极板之间的电压 U 保持不变 , 根据电容决定式 C=, 由于 S 保持不变 ,d 增大 , 故电容 C 减小 , 根据 Q=CU 可知电荷量 Q 减小 , 故 A 正确 ; 由于 d 保持不变 ,S 增大 , 故电容 C 增大 , 根据Q=CU可知电荷量 Q 增大 , 故 B 错误 ; 由于 S 不变 ,d 减小 , 故电容 C 增大 , 根据Q=CU,得场强 E==, 则电场强度不变 , 故 C 错误 ; 由于 S 减小 ,d 减小 , 根据 Q=CU,得场强 E==, 则电场强度增大 , 故 D 错误 .电容器中的力学问题7.(2016汕头金山中学月考某平行板电容器的电容为 C, 带电荷量为 Q, 相距为d, 今在板间中点放一个电荷量为 q 的点电荷 , 则它受到的静电力的大小为 (CA. B. C. D.解析 :根据公式 C=,E=,F=Eq可得该电荷受到的静电力大小为 F=, 故选项 C 正确 .8. 如图所示 , 竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极 , 一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部 . 闭合开关 S, 电容器充电后悬线与竖直方向夹角为θ, 则 (AA. 保持开关 S 闭合 , 将 M 板向 N 板靠近, θ角变大B. 保持开关 S 闭合 , 将 M 板向 N 板靠近, θ角变小C. 断开开关 S, 将 M 板向 N 板靠近, θ角变小D. 断开开关 S, 将 M 板向 N 板靠近, θ角变大解析 :保持开关 S 闭合 , 电容器两端的电势差不变 , 将 M 板向 N 板靠近 ,d 减小 , 则电场强度增大 , 静电力变大 , 根据共点力平衡知, θ角变大 , 故选项A 正确 ,B 错误 . 断开开关 S, 电荷量不变 , 根据 E=,U=,C=, 得 E=, 将 M 板向 N 板靠近 , 则电场强度不变 , 静电力不变 , 所以θ不变 , 故选项 C,D 均错误.9. 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 ( CA. 两极板间匀强电场的电场强度大小为U/(Lsin θB.M,P 之间的电势差为 UL/dC. 若将带电荷量为 +q的电荷从 M 移到 P, 该电荷的电势能减小了qULsin θ/dD. 电容器 B 板所带电荷量为 CU/2解析 :两极板间电场强度大小 E=, 选项 A 错误;U MP =E·Lsin θ=, 选项 B 错误 ; 将带电荷量为 +q的电荷从 M 移到 P, 电场力做正功 ,W MP =qUMP =, 电势能减少了 , 选项 C 正确 ;B 板带电荷量为 CU, 选项 D 错误 . 10. 如图所示 , 金属板 A,B 水平放置 , 两板中央有小孔 S 1,S 2,A,B 与直流电源连接 . 闭合开关 , 从 S 1孔正上方 O 处由静止释放一带电小球 , 小球刚好能到达 S 2孔 , 不计空气阻力 . 要使此小球从 O 点由静止释放后穿过 S 2孔 , 应 ( DA. 适当上移 A 板B. 适当下移 A 板C. 断开开关 , 适当上移 A 板D. 断开开关 , 适当下移 A 板解析 :设 O 到 A 板高度为 h,A,B 板间距离为 d, 小球刚好到达 S 2孔时速度为零 , 由动能定理 mg(h+d-qU=0,A板上移或下移 ,A,B 板间电压不变 , 小球仍刚好能到达 S 2孔 , 选项 A,B 错误 ; 断开开关 , 适当上移 A 板 , 板间距离变大 , 电容变小 ,Q 不变 , 则板间电压增大 , 因此小球还未到 S 2孔速度就减为零 ; 断开开关 , 适当下移 A 板 , 则板间电压减小 , 由动能定理可知 , 小球到达 S 2孔时速度大于零 , 将穿过 S 2孔 , 选项 D 正确 .11. 如图所示 , 两带电平行板电容器竖直放置 , 两板之间距离 d=0.10 m,电势差U=1.0×103V. 一个质量为 m=0.20 g、所带电荷量为 q=+1.0×10-7C 的小球用长为 L=1.0×10-2m 的绝缘丝线悬挂于电容器内部的 O 点 . 现将小球拉到丝线呈水平伸直状态的位置 A, 然后无初速度释放 . 假如小球运动到 O 点正下方 B 处时 , 丝线突然断开 , 以后发现小球恰能通过 B 点正下方的 C 处 . 试求:(1电容器的左极板所带电荷的电性 ;(2小球运动到 C 点时的动能 E kC .(g取 10 m/s2解析 :(1丝线断开后 , 小球恰好能通过 B 点正下方的 C 处 , 则小球水平方向上在静电力作用下做匀减速运动 , 竖直方向上在重力作用下做自由落体运动 , 所以带正电的小球受到的静电力水平向右 , 故电容器左极板应带正电 .(2带电小球从 A 运动到 B, 由动能定理得mgL-qEL=m -0设小球水平向左运动的最远点为 D 点 , 则t BD=,a x=,E=,而 t BC =2tBD =2,s BC=g小球从 B 运动到 C, 由动能定理得 mgs BC =EkC -E kB所以 E kC =EkB +mgsBC由以上相关各式联立解得 E kC =1.7×10-4J.答案 :(1正电 (21.7×10-4 J1.(针对第 4 题(2016 济南一中期中如图所示,先接通 S 使电容器充电,然后断开S,当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量 Q、电容 C、两极板间电势差 U、两极板间场强 E 的变化情况是( C A.Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小 B.Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变 C.Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变 D.Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小解析:由于充电后,电容器的带电荷量 Q 不变,故选项 A,B 错误;根据 C= 可知,当两板间距离 d 增大时,电容 C 变小,根据 C= 可知,两板间的电势差 U 增大,故选项 D 错误;而内部电场强度 E= = = ,因此电场强度与两板间距离变化无关,故选项 C 正确.2.(针对第 8 题(2016 唐山一中期中(多选平行板电容器两板间有匀强电场,两极板间有一个带电液滴处于静止.当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动( AC A.将电容器的上极板稍稍下移 B.将电容器的下极板稍稍下移 C.将 S 断开,并把电容的下极板稍稍向左水平移动 D.将 S 断开,并把电容器的上极板稍稍下移解析:将电容器的上极板稍稍下移,d 变小,电势差不变,根据 E= ,则电场强度增大,液滴所受静电力增大,将向上运动,故选项 A 正确;将电容器的下极板稍稍下移,d 变大,电势差不变,则电场强度减小 , 液滴所受静电力减小 , 将向下运动 , 故选项 B 错误 ; 将 S 断开 ,Q 不变 , 根据E= ,U= ,C= ,则 E= ,S 减小,E 变大,则液滴所受静电力变大,液滴向上运动,故选项C 正确;将 S 断开,Q 不变,根据 E= ,减小 d,而 E 不变,带电液滴不动,故选项D 错误.3.(针对第 10 题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( D 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 a 到 b 的电流,电容器中负电荷从 B 到 A C.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,液滴静止不动解析:带电液滴在重力和静电力作用下处于平衡状态 ,静电力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,选项 A 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,放电电流的方向在电阻 R 中从 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,静电力大于重力,液滴加速上升,选项 C 错误.由 E= 选项 D 正确. 知,Q 不变,d 减小,E 不变,液滴静止不动,。
建议用时实际用时满分实际得分
45分钟100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有
多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共50分)
1.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=Q/U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
2.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
3.(2011·潍坊高二检测)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1所示为几种
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( )
图1
4.对一电容器充电时电容器的电容C,带电荷量Q,电压U之间的关系图象如图2所示,其中正确的是( )
图2
5.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7
B.A比B能容纳更多的电荷量
C.A的体积比B的体积大
D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量的改变量比B的大
6.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7.一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/2
B.将带电荷量变为2Q
C.将极板正对面积变为2S
D.将两极间充满介电常数为2的电介质
8.传感器是一种采集信息的重要器件,如图3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
图3
动膜片电极上时,以下说法正
确的是( )
A.若F向上压膜片电极,电路中有从d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
9.如图4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,∠PM N=θ.以下说法正确的是( )
A .电容器带电荷量为U C
B .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 θ
d
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qUL sin θ
d
10.如图5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( ) A .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
图4
图5。