2020-2021學年高二物理粵教版選修3-1課時分層作業(yè)7　了解電容器 靜電與新技術 Word版含解析

1、課時分層作業(yè)(七)了解電容器靜電與新技術(時間：40分鐘分值：100分)選擇題(本題共8小題，每小題6分)1電容器是一種常用的電子元件對電容器認識正確的是()a電容器的電容與它所帶的電荷量成正比b電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比c在相同電壓作用下，帶電荷量多的電容器的電容比較大d電容的常用單位有f和pf，1 f103pfc電容是表示電容器儲存電荷本領大小的物理量電容的大小是由電容器本身結構決定的，與兩極板間電壓及電容器所帶電荷量無關，a、b錯誤；由c知，u一定時，q越大的電容器，c越大，c正確；單位f與pf的換算關系為1 f106 pf，d錯誤2常用的電容器，從構造上看，可以分為固定電容器

2、和可變電容器兩類如圖甲、乙為兩種電容器的實物圖片，根據圖中的相關信息，下列判斷中正確的是()甲乙a.圖中甲為可變電容器，它是通過改變極板間的距離來改變電容器的電容的b在不改變其他條件下，將甲電容器浸入煤油中，其電容不發(fā)生變化c根據圖乙中電容器外殼上標的數據可知，電壓超過5.5 v時乙電容器就會被擊穿d根據圖乙中電容器外殼上標的數據可知，乙電容器接5.5 v電壓時，儲存的電量為5.5 cd根據電容的決定式c，知c與板間距離d、極板正對面積和電介質有關，由圖知板間距離d和電介質沒有改變，可知此可變電容器是利用改變正對面積來改變電容的，故a錯誤；將甲電容器浸入煤油中，其電容電介質發(fā)生變化，電容變化，

3、故b錯誤；電容器外殼上標的電壓是額定電壓，根據qcu知q1.0×5.5 c5.5 c，故c錯誤，d正確3最近，一則“女子自助加油靜電起火點燃油槍”的視頻被微信瘋轉！有關加油時靜電起火，下列說法正確的是()a加油時可以通過整理衣服導走靜電b通過加油機接地的金屬面板進行操作，不會導走身上的靜電c加油前可以先通過洗手以清除靜電d衣服上的靜電產生方式屬于接觸起電c加油時整理衣服，衣服與空氣產生摩擦，不僅不會導走靜電，還會產生更多的靜電，故a錯誤；通過加油機接地的金屬面板進行操作，會導走身上的靜電，故b錯誤；加油前可以先通過洗手消除靜電，同時手比較濕潤，也不會產生靜電，故c正確；衣服上的靜電產

4、生方式屬于摩擦起電，故d錯誤4(多選)如圖所示，平行板電容器和恒定直流電源相連，箭頭表示電流方向下列說法正確的有()a電容器正在充電b電容器正在放電c電容器兩板間距離一定正在變大d電容器兩板間距離可能正在變小ad平行板電容器和恒定直流電源相連，電容器兩端電壓不變，箭頭表示電流方向，則電容器正在充電，故a正確，b錯誤；電容器正在充電，電容器兩板所帶電荷量增大，電容器的電容增大，所以電容器兩板間距離可能正在變小，故d正確，c錯誤5一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，兩板間有一個正檢驗電荷固定在p點，如圖所示，以c表示電容器的電容、e表示兩板間的場強、表示p點的電勢，ep表示正電荷在p點的電

5、勢能，若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離l0的過程中，下列關于各物理量與負極板移動距離x的關系圖象中正確的是()c電容器的電容c，兩板間距隨負極板向右平移而逐漸減小，電容c與d成反比，a錯誤；電容器與電源斷開后，電荷量不變，根據e，u，c，可知e保持不變，b錯誤；負極板接地，電勢為零，p點的電勢等于p點到負極板的電勢差，即el，e不變，l減小，線性減小，c正確；由epq可知，ep隨的變化而變化，即ep隨l的變化而變化，d錯誤6一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質，其電容c和兩極板間的電勢差u的變化情況是()ac和u均增大bc增大，u

6、減小cc減小，u增大 dc和u均減小b由平行板電容器電容決定式c知，當插入電介質后，r變大，則在s、d不變的情況下，c增大；由電容定義式c得u，又電荷量q不變，故兩極板間的電勢差u減小，選項b正確7(多選)如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極板接地一帶負電的油滴位于容器中的p點且處于靜止狀態(tài)現將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離，則()a帶電油滴將豎直向下運動b帶電油滴的機械能將增加cp點的電勢將升高d電容器的電容增加，極板帶電量增加ac下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離，d增加，根據公式c可得電容器電容減小，因為兩極板和電源相連，所以電壓不變，根據公式c可得電荷量減小，d錯誤；根據公式

7、e可得兩極板間的電場強度減小，所以受到的電場力減小，故重力大于電場力，所以帶電油滴將向下運動，a正確；因為上極板接地，電勢為零，而ued，p到上極板的電勢差減小，因為是負電勢差，所以p點的電勢增大，c正確；因為向下運動過程中電場力做負功，需要克服電場力做功，機械能減小，故b錯誤8.如圖所示，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負極相連，一帶電小球經絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處于靜止狀態(tài)現保持右極板不動，將左極板向左緩慢移動關于小球所受的電場力大小f和繩子的拉力大小t，下列判斷正確的是()af逐漸增大，t逐漸減小bf逐漸減小，t逐漸減小cf逐漸減小，t逐漸增大df逐漸增大，t逐漸增大b電

8、容器與電源相連，所以兩端間電勢差不變，將左極板向左緩慢移動過程中，兩板間距離增大，則由ued可知，電場強度e減??；電場力feq減??；小球處于平衡狀態(tài)，受重力、拉力與電場力的作用而處于平衡，故拉力與電場力和重力的合力大小相等，方向相反；根據平行四邊形定則可知，t；由于重力不變，電場力變小，故拉力變小，b正確一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1如圖所示是一只利用電容器的電容(c)測量角度()的電容式傳感器的示意圖當動片和定片之間的角度()發(fā)生變化時，電容(c)便發(fā)生變化，于是通過電容(c)的變化情況就可以知道角度()的變化情況下圖所示的圖象中，最能正確反映角度()與電容(c)之間關系的是()a

9、bcdb兩極板正對面積s()r2，則s()，又因為cs，所以c()，令ck()，則(k為常數)，故b正確2基于人的指紋具有唯一性和終身不變性的特點，科學家們發(fā)明了指紋識別技術目前許多國產手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示指紋的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和與之正對的皮膚表面就形成了大量的小電容器，由于距離不同，所以這些小電容器的電容不同此時傳感器給所有的小電容器充電達到某一電壓值，然后開始放電，其中電容值較小的小電容器放電較快，于是根據放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指

10、紋的圖象數據根據以上信息，下列說法中正確的是()a在峪處形成的小電容器電容較大b在峪處形成的小電容器放電較慢c在嵴處形成的小電容器充電后帶電量較大d潮濕的手指對指紋識別沒有任何影響c根據電容的計算公式c可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構成的電容器電容小，故a錯誤；由于外接電源為所有電容器充到一個預先設計好的電壓值，所以所有的電容器電壓一定，根據qcuu可知，極板與指紋峪(凹的部分，d大，電容小)構成的電容器充上的電荷較少，在放電過程中放電時間短；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故b錯誤，c正確；濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會

11、影響指紋解鎖，故d錯誤3某電容器充電后的電壓為8 v，然后利用傳感器得到放電時電路中電流隨時間變化的i­t曲線(如圖).則放電過程中()a電容器儲存的電能不變b電路中的電流不變c電容器兩極板間的電壓不變d電容器的電容不變d放電過程是儲存的電能轉化為其他形式的能，故電能減小，故a錯誤；由圖象可知，放電過程，電流隨時間逐漸減小，故b錯誤；在放電的過程中，電荷量減小，根據c知，電容不變，則電壓逐漸減小，故c錯誤；電容器的電容是表征儲存電荷本領的物理量，與帶不帶電無關，故電容器的電容不變，故d正確4如圖所示，平行板電容器兩極板m、n相距d，兩極板分別與電壓為u的恒壓電源兩極連接，極板m帶正電

12、現有一質量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，且此時任意一個極板所帶的電荷量的絕對值與油滴所帶的電荷量的絕對值的比值為k，則()a油滴帶正電b油滴所帶的電荷量為c電容器的電容為d將極板n向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動c由題知，油滴靜止不動，則油滴受到豎直向上的電場力作用，平行板電容器極板間電場強度方向豎直向下，故油滴帶負電，a錯誤；設油滴所帶電荷量為q，由平衡條件得mgq，則油滴所帶的電荷量q，b錯誤；一個極板所帶的電荷量絕對值qkqk，電容器的電容c，c正確；電源電壓不變，將極板n向下緩慢移動一小段距離，兩極板間電場強度減小，油滴所受電場力減小，則油滴將向下做加速運動，故d錯誤二、

13、非選擇題(28分)5.(14分)如圖所示，平行板電容器的兩個極板a、b分別接在電壓為60 v的恒壓電源上，兩極板間距為3 cm，電容器帶電荷量為6×108c，a極板接地求：(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩板之間的電場強度；(3)距b板為2 cm的c點處的電勢解析(1)由電容定義式c f1×109 f.(2)兩板之間為勻強電場e v/m2×103 v/m，方向豎直向下(3)c點距a板間距離為dacddbc1 cma與c間電勢差uacedac20 v又uacac，a0可得c20 v.答案(1)1×109 f(2)2×103 v/m，方向豎直向下(3)20 v6(14分)如圖所示，一平行板電容器的兩個極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣輕線懸掛于o點，現給電容器緩慢充電，使兩極板所帶電荷量分別為q和q，此時懸線與豎直方向的夾角為/6.再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增