2020高中物理 第一章 靜電場 8 電容器的電容課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

1、解析：由QCU知，U降低，Q減小，故為放電過程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；由C8電容器的電容課時(shí)作業(yè)A組基礎(chǔ)鞏固一、單項(xiàng)選擇題1.(2018云南師大附中檢測)如圖所示為某一電容器所帶電荷量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是()A是充電過程B是放電過程C該電容器的電容為5.0102FD該電容器的電荷量變化量為0.20CQU0.240F5.0103F，可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；QCU5.01034C0.02C，選項(xiàng)D錯(cuò)解析：兩板間插入導(dǎo)體板，相當(dāng)于減小平行板的間距，由C知電容器電容變大，又誤答案：B2.平行板電容器與電源連接充電若保持電源接通，先將一導(dǎo)體

2、平板插入電容器兩平板間，然后從另一側(cè)抽出，如圖所示則在此過程中()A插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器既不充電也不放電B插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器均充電C插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器均放電D插入導(dǎo)體板時(shí)電容器充電，抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器放電Sr4kd因?yàn)殡娙萜鲀蓸O板電壓不變，所以由QUC可知Q增大，所以插入導(dǎo)體板時(shí)電容器充電，同理可知，抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器放電，選項(xiàng)D正確答案：D3兩塊平行金屬板帶等量異種電荷，要使兩極板間的電壓加倍，兩極板間的電場強(qiáng)度減半，采用的辦法有()A兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍B兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C兩極板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍D兩極板的電荷量減

3、半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍1QrSU4kdQ4kQU4kddrSrSA若帶電荷量再增加Q，其他條件不變，則電容器兩極板之間的電壓一定增加D保持帶電荷量Q不變，若電容器正對面積減小到原來的，其他條件不變，則電場強(qiáng)度增解析：根據(jù)電容的定義式CQQQ得U，A正確若帶電荷量再增加Q，根據(jù)電容的定義式C得，電容器兩端的電勢差增加，則電場強(qiáng)度增加，B錯(cuò)誤根據(jù)CrSQ4kdU2解析：由C、C和E得兩板間的電壓U，兩板間的場強(qiáng)E，可知C正確答案：C4在探究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，對一個(gè)電容為C、正對面積為S、兩極板之間距離為d的電容器，充電Q后()QCB若帶電荷量再增加Q，其他條件不變，則電容器兩極板之間的電

4、場強(qiáng)度可能不變C保持帶電荷量Q不變，若電容器兩板之間的距離增大到2d，其他條件不變，則板間電壓增加到原來的4倍12加到原來的4倍UUCQQUU、C得，兩極板的距離增大到2d，板間電壓增加到原來的2倍，C錯(cuò)誤正對面積1減小到原來的，則電場強(qiáng)度增大到原來的2倍，D錯(cuò)誤答案：A5.如圖所示，平行板電容器兩極板間電壓恒定，帶電的油滴在極板間靜止，斷開開關(guān)后，再將極板間距離增大些，則油滴將()A向上運(yùn)動(dòng)C向下運(yùn)動(dòng)B仍然靜止D向左或向右運(yùn)動(dòng)容器極板間的電荷量Q不變平行板電容器內(nèi)部場強(qiáng)EUddCrSrS4kd行板電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度與d無關(guān)，與電荷Q和平行板電容器的正對面積S有關(guān).為電荷密解析：油滴靜止在極板

5、間，說明它受到的重力和電場力平衡，電場力向上斷開電源時(shí)，電QQ4kQ.可見，平dQS度，E與電荷密度有關(guān)，故雖上下移動(dòng)極板，但Q、S不變，E就不變，油滴受到的電場力就不變，故仍然靜止故正確答案為B.答案：B二、多項(xiàng)選擇題26.傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)量變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用如圖所示是一種測定液面高度變化的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個(gè)電容器，電容C的大小變化就能反映液面的升降情況，C與h的關(guān)系是()AC增大表示h增大CC減小表示h減小BC增大表示h減小DC減小表示h增大的增大和減小，由C可知，選項(xiàng)A、C正確解析：金屬芯

6、線和導(dǎo)電液體相當(dāng)于電容器的兩極板，液面的升和降分別對應(yīng)兩極板正對面積Sr4kd答案：AC7.一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示，以E表示兩極板間的電場強(qiáng)度，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則()AU變小，E不變CU變小，Ep不變BE變大，Ep變大DU不變，Ep不變解析：電容器充電后與電源斷開，說明電容器帶的電荷量不變由C，U，推出Ud，因此正極板向負(fù)極板接近，即d變小時(shí)，U變小又由E，Ud，故E不變，選項(xiàng)解析：分析小球受力，由平衡條件可知tan，則場強(qiáng)E增大時(shí)，變

7、大，E減小時(shí)，變小當(dāng)S閉合時(shí)，電容器兩極板間電壓不變，由E知此時(shí)E取決于板間距離d，故BSQr4kdCUdA正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤負(fù)極板接地即以負(fù)極板作為零電勢點(diǎn)，電場強(qiáng)度E不變，P點(diǎn)的電勢不變，正電荷在P點(diǎn)的電勢能也不變，選項(xiàng)C正確答案：AC8.如圖所示，平行板電容器豎直放置，A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線與固定的A板成角，平移B板，下列說法正確的是()AS閉合，B板向上平移一小段距離，角變大BS閉合，B板向左平移一小段距離，角變大CS斷開，B板向上平移一小段距離，角變大DS斷開，B板向左平移一小段距離，角不變qEmgUd3UQrS4kQdC4kdrS板上移時(shí)，d不變，E不變，不

8、變，A錯(cuò)誤；B板左移時(shí)，d減小，E增大，變大，B正確；當(dāng)S斷開時(shí)，電容器所帶電荷量不變，由E，U，C三式可得E，即此種情況下E取決于正對面積S，而與板間距離無關(guān)，B上移時(shí)，正對面積減小，E增大，變大，C正確；B左移時(shí)，d減小，E不變，不變，D正確答案：BCD得E得QCmghd三、非選擇題9.如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g)求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷

9、量；(3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間解析：(1)由v22gh，得v2gh(2)在極板間帶電小球受重力和電場力，有mgqEma小球最終速度為0，有0v22admghdqdUEd，QCUq11(3)由h2gt2，0vat2，tt1t2得thdh2hg4答案：(1)2gh(2)mghdmghdhdqdqhB組能力提升2hg一、選擇題1(多選)如圖所示，當(dāng)待測物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)如果測出了電容的變化，就能知道物體位移的變化若電容器的電容變大，則物體的位移可能的變化是()A加速向右移動(dòng)C減速向右移動(dòng)B加速向左移動(dòng)D減速向左移動(dòng)解析：由于相對介電常數(shù)r發(fā)生變

10、化而引起電容器電容C的變化，根據(jù)C可知：當(dāng)Sr4kd電容C變大時(shí)，r應(yīng)該增大，電介質(zhì)板應(yīng)向左移動(dòng)，所以選項(xiàng)B、D正確答案：BD2.如圖所示是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電荷現(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為l，連線AB與極板間的夾角為30，則電場力對試探電荷q所做的功等于()QdB.qQlqClA.Cd2CdD2Qd解析：根據(jù)U，E可得E，所以，AB電場力做功WqElsin30.qQlqClC.QUQqQlCdCd2Cd答案：C二、非選擇題3.(2018浙江杭州高二檢測)如圖所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片

11、隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩塊金屬片組成一個(gè)小電容器，該電容器的電容CS可用公式Crd計(jì)算，式中常量r91012F/m，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離，當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號設(shè)每個(gè)金屬片的正對面積為50mm2，鍵未被按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6mm，如果電容變化0.25pF，電子線路恰能5CC2C1rS(ddd解析：(1)板間電壓U，電場強(qiáng)度E，對液滴qEmgcos，由以上三式求得液滴帶q.mgLsinWmv2檢測出必要的信號，則鍵至少需要被按下多少？解析：設(shè)兩金屬片間的原距離為d，金屬片被按下d時(shí)電容變化C0.25pF，此時(shí)金屬片間距為(dd)，SS則C1rd，C2rdd.11)，代入數(shù)據(jù)解得d0.15mm.答案：0.15mm4.如圖所示，平行板電容器的電容為C，帶電荷量為Q，極板長為L，極板間距離為d，極板與水平面間夾角為，P、M兩點(diǎn)恰好處在電容器的邊緣，兩極板正對區(qū)域均看成勻強(qiáng)電場現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電液滴由兩極板的中央P點(diǎn)