(2021新人教版)高中物理必修第三册10.4 电容器的电容同步练习.docx

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1、电容器的电容同步练习电容器的电容同步练习 一、单选题 1.电容器是一种常用的电子元件对电容器认识正确的是? A.电容器的电容与它所带的电荷量成正比 B.电容器的电容与它两极板间的电压成正比 C.在相同电压作用下,带电荷量多的电容器的电容比较大 D.电容的常用单位有? 和 pF,1? 1? 2.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 的静电计相接.将 A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器 所带的电荷量 Q、电容 C、两极间的电压 U,电容器两极板间的场强 E 的变 化情况是? A.Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小 B.Q 变小,C 变小,U

2、 不变,E 不变 C.Q 几乎不变,C 变小,U 变大,E 不变 D.Q 几乎不变,C 变小,U 变大,E 变小 ?.用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法,下面物理量是用比值法定义的且定义式正确的 是? A.电容 ? B.电容 ? ?h? C.电场强度 ? ?2D.电场强度 ? h.如图所示电路中,P、Q 为两平行金属板间的两点,上板接地。在 P 和 Q 分别固定一个正电荷 和负电荷,闭合开关 K 后,把上板向上平移一段距离,下列判断正确的是 A.正电荷的电势能大于负电荷的电势能 B.负电荷的电势能减少 C.P 点电势升高 D.P、Q 两点的电势差减小 5.如图,水平放置的平行板电容器上极

3、板带正电,所带电荷量为 Q,板间距离为 d,上极板与静 电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间 P 点有一个静止的带电油 滴,所带电荷量绝对值为 q。静电力常量为 k,下列说法正确的是? A.油滴带正电 B.油滴受到的电场力大小为 h? 2 C.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则静电计指针张角减小 D.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油滴将加速向上运动 6.21 世纪智能机器人将进入家庭,各种各样的传感器是智能机器人的核心部分,传感器是一种将 感受到的物理量?如光、热、力、声等?转化成便于测量的量?一般是电学量?的转化装置如图所 示是一种测量压力的电容式传感器,当待测压

4、力 F 作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生压 力发生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计、直流电源串联接成闭合电路,那么? ?当 F 向上压膜片电极时,电容将减小 ?当 F 向上压膜片电极时,电容将增大 ?若电流计有示数,则压力 F 发生变化 ?若电流计有示数,则压力 F 不发生变化 A.?B.?C.?D.? 7.如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源?内阻不计?连接,下 极板接地, 一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态, 现将 平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则? A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P 点的电势将降低 C.极板间的场强不变D.极板

5、带电量将增加 8.如图所示,平行板电容器的两极板接于电池两极,一带电小球悬挂 在电容器内部,闭合电键 k,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的 夹角为?.则下述说法正确的是? A.电键 k 断开,A 板向 B 板靠近,则?增大 B.电键 k 断开,A 板向上移动,则?增大 C.保持电键 k 闭合,A 板向 B 板靠近,则?变小 D.保持电键 k 闭合,A 板向上移动,则?变小 9.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。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地, 另一板与外壳接地的静电计相连。若两板间距为 d,其电容为 C, 指针偏角为?,则以下对该实验现象以及解

6、释判断正确的是? A.增大 d,?增大,说明 C 随 d 的增大而减小 B.增大 d,?减小,说明 C 随 d 的增大而增大 C.增大 S,?增大,说明 C 随 S 的增大而增大 D.增大 S,?减小,说明 C 随 S 的增大而减小 二、多选题 10.如图所示,平行板电容器和恒定直流电源相连,箭头表示电流方向下列说法 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 11.如图所示,平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量,下 列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是? ? A.将左极板向左移动少许,

7、同时在两极板之间插入电介质 B.将左极板向左移动少许,同时取出两极板之间的金属板 C.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入金属板 D.将左极板向下移动少许,同时取出两极板之间的电介质 12.如图所示,两平行金属板水平放置,开始开关 S 合上使平行板电容器 带电板间存在垂直纸面向里的匀强磁场一个不计重力的带电粒子 恰能以水平向右的速度沿直线通过两板在以下方法中,能使带电粒 子仍沿水平直线通过两板的是? A.将两板的距离增大一倍,同时将磁感应强度增大一倍 B.将两板的距离减小一半,同时将磁感应强度增大一倍 C.将开关 S 断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度减小一半 D

8、.将开关 S 断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍 三、计算题 13.如图所示,平行板电容器的两个极板 A、B 分别接在电压为 6?a 的恒压电源上,两极板间 距为 ?,电容器带电荷量为 6 ? 1?,A 极板接地求: ?1?平行板电容器的电容 C; ?2?平行板电容器两板之间的电场强度 E; ?证明:一个极板间为空气?真空?的平行板电容器,两极板之间的电场强度只与极板所带的电 荷量及极板面积有关,与两极板的距离无关 14.一带电平行板电容器的两端电压? 2?a,当两极板间的电压增加到1 ?5a 时,电容器所带 的电荷量增加了? ? ? 1?11?,求: ?1?平

9、行板电容器的电容 C ?2?两极板原来所带的电荷量 Q 15.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 的恒压电源上,两极板间距为 3cm,电容器带电荷量为 6 ? 1?,A 极板接地求: ?1?平行板电容器的电容; ?2?平行板电容器两板之间的电场强度; ?距 B 板 2cm 的 M 点处的电势 答案答案 1.C ?R.电容器的电容由电容器本身决定,与所带电荷量和板间的电压无关,故 AB 错误; C.根据公式 ? ,在相同电压作用下,带电量多的电容器的电容比较大,C 正确; D.电容的常用单位有? 和 pF ,1? 1?6? 1?12?,故 D 错误; 故选 C。 2

10、.C 平行板电容器与静电计并联,电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离 d 时,由电容的决 定式 ? ? ? h?知,电容 C 变小;Q 不变,则根据电容的定义式 ? ? ?知,电容 C 变小,Q 不变,则 U 变大;根据 ? ? ? h? ? ,电场强度不变,故 C 正确,ABD 错误。 故选 C。 3.A A .电容是指电容器两极板上所带电荷量 Q 与两极板的电势差 U 的比值,故 A 正确; B .B 选项是指平行板电容器电容的决定式,故 B 错误; C .电场强度是指试探电荷所受的电场力 F 与试探电荷所带的电荷量 q 的比值,而该选项是真空中的 点电荷对空间某点电场强度的决定式

11、,故 C 错误; D .D 选项是匀强电场中电场强度与电势差的关系,不是电场强度的定义式,故 D 错误。 故选 A。 4.D A.由于两板间电势均小于 0,由? ?,可知正电荷的电势能小于负电荷的电势能,故 A 错误; R?. 当把上板向上平移一段距离后,上板和 P、Q 点的电势差均增大,故 P、Q 点电势均降低,则负 电荷的电势能增大,故 BC 错误; D.由 ? 可知板间电场强度减小,则 P、Q 间电势差减小,故 D 正确。 故选 D。 5.C A.根据受力平衡可知,油滴所受电场力方向向上,与电场强度方向相反,故油滴带负电,故 A 错误; B.根据 ? ?,? ?,? ? h?,? ?联立

12、得出 ,故 B 错误; C.根据?联立得出:,故若仅将上极板平移到图中虚线位置,则电势差变小,静电 计指针张角减小,故 C 正确; D.根据可知,电场力大小和板间距离无关,故若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油 滴将不动,故 D 错误。 故选 C。 6.B ?当 F 向上压膜片电极时,板间距离减小,由电容的决定式 ? ? h? 得到,电容器的电容将增 大,故?错误,?正确; ?当 F 变化时,d 变化,电容变化,而板间电压不变,由 QCU,故带电荷量 Q 变化,电容器将 发生充、放电现象,电流计中有电流,故?错误,?正确; 故选 B。 7.B ?.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,

13、由于电容器两板间电压不变,根据 ? 得 知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动故 AC 错误 B.场强 E 减小,而 P 点与下极板间的距离不变,则由公式 ? 分析可知,P 点与下极板间电势差 将减小,而 P 点的电势高于下极板的电势,则知 P 点的电势将降低故 B 正确 D.根据 ?,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小,故 D 错误; 故选 B。 8.B A.若断开 K,电容器带电量保持不变,由 ? ? h?和 ? 以及 ? 可得:? h? ? ,由于 Q、S 不 变,A 板向 B 板靠近,虽然 d 变小,但电场强度不变,故电场力不变,则?不变,故 A 错误; B

14、.若断开 K,由 ? h? ? 得,Q 不变,A 板向上移动,S 变小,E 变大,则?变大,故 B 正确; C.若保持 K 闭合,则电容器两极板之间的电压保持不变,因此根据 ? 可知, 当将 A 板向 B 板靠 近时,d 变小,电场强度增大,则电场力增大,?将增大,故 C 错误; D.若保持 K 闭合,则电容器两极板之间的电压保持不变,因此根据 ? 可知,A 板向上移动,d 不 变,电场强度不变,则电场力不变,?将不变,故 D 错误。 故选 B。 9.A ?R.增大 d,?增大,说明电容器板间电势差 U 增大,电容器所带电量 Q 不变,由电容的定义式 ? 分析得知,电容 C 减小,说明 C 随

15、 d 的增大而减小,故 A 正确,B 错误; ?t.增大 S,?减小,说明电容器板间电势差 U 减小,电容器所带电量 Q 不变,由电容的定义式 ? 分析得知,电容 C 增大,说明 C 随 S 的增大而增大,故 CD 错误。 故选 A。 10.AD ?R.由图可知,电流流向正极板,说明电容器正在充电,故 A 正确,B 错误; ?t.因电容与电源相连,故电势差不变;电容器充电说明电容器上的电量在增加,由 ? 可知, 电容 C 变大了。根据电容的决定式 ? ? h?可知,电容由正对面积、极板间距离及极板间介电常数 共同决定,故 C 错误,D 正确。 故选 AD。 11.AC A.将左极板向左移动少许

16、,则板间距 d 增大,同时在两极板之间插入电介质则介电常数增大,则 C 可能变大,根据 ?可知,Q 不变,则 U 可能减小,则静电计的指针的偏转角度变小,故 A 正确; B.将左极板向左移动少许,同时取出两极板之间的金属板,则 d 增大,根据 ? ? h?可知 C 变小, 根据 ?可知,Q 不变,则 U 增大,静电计指针的偏转角度变大,故 B 错误; C.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入金属板,则 d 可能增大,也可能减小,还可能不 变,根据 ?可知,U 可能减小,静电计指针的偏转角度变小,故 C 正确; D.将左极板向下移动少许,则 S 减小,同时取出两极板之间的电介质,介电常数减

17、小,故 C 一定减 小,根据 ?可知 U 一定增大,故静电计指针的偏转角度一定变大,故 D 错误。 故选 AC。 12.BD A.电容器处于通电状态, 把两板间距离增大一倍, 由 ? 可知, 电场强度变为原来的一半, 根据 ? tR 可知,要使粒子匀速通过,同时将磁感应强度减小一倍,故 A 错误; B.电容器处于通电状态, 把两板间距离减小一倍, 由 ? 可知, 则电场强度增加一倍, 根据 ? tR 可知,要使粒子匀速通过,磁场应该增大一倍,故 B 正确; ?t.如果把开关 S 断开,根据? ? h? ? ,因两极间的电量不变,当两板间的正对面积减小一 半,则两极板之间的电场强度增强一倍,因此

18、根据 ? tR 可知,要使粒子匀速通过,磁场强度增 大一倍,故 C 错误,D 正确。 故选 BD。 13.解:?1?依电容定义有 ? ? ? 6?1? 6? ? 1 ? 1? ?2?两板之间为匀强电场 ? ? 6? ?1?2 2 ? 1?a? 方向竖直向下; ?因为 ? ? ? 且 ? ? ?h?,所以 ?h? ? ,那么 ? ? ? ? ? h? ? ,所以两极板间的电场强度只与极板所带的电荷量及极板面积有关,与两板间的距离无关。 14.解:?1?由 ? 得: ? ? ? 由题意可知,平行板电容器两极板间的电压增量为:? 1? ? ? ? ? 1?11? 联立解得:? 6 ? 1?12? ?2?由题可知:? ? 解得: 1.2 ? 1?1? 15.解:?1?依电容定义有 ? 6?1? 6? ? 1 ? 1?F ?2?两板之间为匀强电场 ? 6? ?1?2 a? 2 ? 1?a? 方向竖直向下 ? 点距 A 板间距离为? ? R? 1 cm A 与 M 间电势差? ? 2? V 又? ? ?,? ? 可得? 2? V

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