人教版高中物理必修三10.4 電容器的電容同步練習(xí)

電容器的電容同步練習(xí)一、單選題電容器是一種常用的電子元件．對(duì)電容器認(rèn)識(shí)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μF和pF，1?μF=如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接.將A極板向左移動(dòng)，增大電容器兩極板間的距離時(shí)，電容器所帶的電荷量Q、電容C、兩極間的電壓U，電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況是(????)A.Q變小，C不變，U不變，E變小B.Q變小，C變小，U不變，E不變C.Q幾乎不變，C變小，U變大，E不變D.Q幾乎不變，C變小，U變大，E變小用比值定義物理量是物理學(xué)中一種常見的方法，下面物理量是用比值法定義的且定義式正確的是(????)A.電容C=Q/U B.電容C=C.電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQ/r2 D.如圖所示電路中，P、Q為兩平行金屬板間的兩點(diǎn)，上板接地。在P和Q分別固定一個(gè)正電荷和負(fù)電荷，閉合開關(guān)K后，把上板向上平移一段距離，下列判斷正確的是A.正電荷的電勢(shì)能大于負(fù)電荷的電勢(shì)能B.負(fù)電荷的電勢(shì)能減少C.P點(diǎn)電勢(shì)升高D.P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差減小如圖，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，所帶電荷量為Q，板間距離為d，上極板與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板正中間P點(diǎn)有一個(gè)靜止的帶電油滴，所帶電荷量絕對(duì)值為q。靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是(????)A.油滴帶正電B.油滴受到的電場(chǎng)力大小為4kQqC.若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則靜電計(jì)指針張角減小D.若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則油滴將加速向上運(yùn)動(dòng)21世紀(jì)智能機(jī)器人將進(jìn)入家庭，各種各樣的傳感器是智能機(jī)器人的核心部分，傳感器是一種將感受到的物理量(如光、熱、力、聲等)轉(zhuǎn)化成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的轉(zhuǎn)化裝置．如圖所示是一種測(cè)量壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，可使膜片產(chǎn)生壓力發(fā)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)、直流電源串聯(lián)接成閉合電路，那么(????)①當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小②當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大③若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化④若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化A.①③ B.②③ C.①④ D.②④如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則(????)A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C.極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變 D.極板帶電量將增加如圖所示，平行板電容器的兩極板接于電池兩極，一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵k，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ.則下述說(shuō)法正確的是(????)A.電鍵k斷開，A板向B板靠近，則θ增大B.電鍵k斷開，A板向上移動(dòng)，則θ增大C.保持電鍵k閉合，A板向B板靠近，則θ變小D.保持電鍵k閉合，A板向上移動(dòng)，則θ變小如圖所示是研究平行板電容器的電容大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。將充好電的平行板電容器與電源斷開并將左金屬板接地，另一板與外殼接地的靜電計(jì)相連。若兩板間距為d，其電容為C，指針偏角為θ，則以下對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及解釋判斷正確的是(????)A.增大d，θ增大，說(shuō)明C隨d的增大而減小B.增大d，θ減小，說(shuō)明C隨d的增大而增大C.增大S，θ增大，說(shuō)明C隨S的增大而增大D.增大S，θ減小，說(shuō)明C隨S的增大而減小二、多選題如圖所示，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(shuō)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如圖所示，平行板電容器帶電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度。若不改變電容器的帶電量，下列操作可能使靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變小的是(

)A.將左極板向左移動(dòng)少許，同時(shí)在兩極板之間插入電介質(zhì)B.將左極板向左移動(dòng)少許，同時(shí)取出兩極板之間的金屬板C.將左極板向左移動(dòng)少許，同時(shí)在兩極板之間插入金屬板D.將左極板向下移動(dòng)少許，同時(shí)取出兩極板之間的電介質(zhì)如圖所示，兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子恰能以水平向右的速度沿直線通過(guò)兩板．在以下方法中，能使帶電粒子仍沿水平直線通過(guò)兩板的是(????)A.將兩板的距離增大一倍，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍B.將兩板的距離減小一半，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍C.將開關(guān)S斷開，兩板間的正對(duì)面積減小一半，同時(shí)將板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小一半D.將開關(guān)S斷開，兩板間的正對(duì)面積減小一半，同時(shí)將板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍三、計(jì)算題如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為U=60V的恒壓電源上，兩極板間距為d=3cm，電容器帶電荷量為Q=6×10?8C，(1)平行板電容器的電容C；(2)平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(3)證明：一個(gè)極板間為空氣(真空)的平行板電容器，兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度只與極板所帶的電荷量及極板面積有關(guān)，與兩極板的距離無(wú)關(guān)．一帶電平行板電容器的兩端電壓U0=20V，當(dāng)兩極板間的電壓增加到U1=35V(1)平行板電容器的電容C．(2)兩極板原來(lái)所帶的電荷量Q．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10?8C(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)距B板2cm的M點(diǎn)處的電勢(shì)．

答案1.CAB.電容器的電容由電容器本身決定，與所帶電荷量和板間的電壓無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；

C.根據(jù)公式C=QU，在相同電壓作用下，帶電量多的電容器的電容比較大，D.電容的常用單位有μF和pF，1F=106μF=10故選C。2.C平行板電容器與靜電計(jì)并聯(lián)，電容器所帶電量不變。增大電容器兩極板間的距離d時(shí)，由電容的決定式C=??S?4πkd知，電容C變??；Q不變，則根據(jù)電容的定義式C=?Q?U知，電容C變小，Q不變，則U變大；根據(jù)E=?U?故選C。3.AA.電容是指電容器兩極板上所帶電荷量Q與兩極板的電勢(shì)差U的比值，故A正確；B.B選項(xiàng)是指平行板電容器電容的決定式，故B錯(cuò)誤；C.電場(chǎng)強(qiáng)度是指試探電荷所受的電場(chǎng)力F與試探電荷所帶的電荷量q的比值，而該選項(xiàng)是真空中的點(diǎn)電荷對(duì)空間某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式，故C錯(cuò)誤；D.D選項(xiàng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，不是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，故D錯(cuò)誤。故選A。4.DA.由于兩板間電勢(shì)均小于0，由EP=qΦ，可知正電荷的電勢(shì)能小于負(fù)電荷的電勢(shì)能，故BC.

當(dāng)把上板向上平移一段距離后，上板和P、Q點(diǎn)的電勢(shì)差均增大，故P、Q點(diǎn)電勢(shì)均降低，則負(fù)電荷的電勢(shì)能增大，故BC錯(cuò)誤；D.由E=Ud可知板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則P、Q間電勢(shì)差減小，故故選D。5.CA.根據(jù)受力平衡可知，油滴所受電場(chǎng)力方向向上，與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故油滴帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)E=Ud①，C=QU②，C=εsC.根據(jù)②③聯(lián)立得出：，故若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則電勢(shì)差變小，靜電計(jì)指針張角減小，故C正確；D.根據(jù)可知，電場(chǎng)力大小和板間距離無(wú)關(guān)，故若僅將上極板平移到圖中虛線位置，則油滴將不動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。6.B①②．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，板間距離減小，由電容的決定式C=?S4πkd

得到，電容器的電容將增大，故①錯(cuò)誤，②③④當(dāng)F變化時(shí)，d變化，電容變化，而板間電壓不變，由Q=CU，故帶電荷量Q變化，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象，電流計(jì)中有電流，故④錯(cuò)誤，③正確；故選B。7.BAC.將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=Ud得知板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受的電場(chǎng)力減小，則油滴將向下運(yùn)動(dòng)．故B.場(chǎng)強(qiáng)E減小，而P點(diǎn)與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點(diǎn)與下極板間電勢(shì)差將減小，而P點(diǎn)的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)，則知P點(diǎn)的電勢(shì)將降低．故B正確．D.根據(jù)Q=UC，由于電勢(shì)差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故D錯(cuò)誤；故選B。8.BA.若斷開K，電容器帶電量保持不變，由C=?S4πkd和C=QU以及E=Ud可得：E=4πkQ?S，由于Q、S不變，A板向B.若斷開K，由E=4πkQ?S得，Q不變，A板向上移動(dòng)，S變小，E變大，則θ變大，故C.若保持K閉合，則電容器兩極板之間的電壓保持不變，因此根據(jù)E=Ud可知，

當(dāng)將A板向B板靠近時(shí)，d變小，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力增大，θ將增大，故D.若保持K閉合，則電容器兩極板之間的電壓保持不變，因此根據(jù)E=Ud可知，A板向上移動(dòng)，d不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則電場(chǎng)力不變，θ將不變，故故選B。9.AAB.增大d，θ增大，說(shuō)明電容器板間電勢(shì)差U增大，電容器所帶電量Q不變，由電容的定義式C=QU分析得知，電容C減小，說(shuō)明C隨d的增大而減小，故A正確，CD.增大S，θ減小，說(shuō)明電容器板間電勢(shì)差U減小，電容器所帶電量Q不變，由電容的定義式C=QU分析得知，電容C增大，說(shuō)明C隨S的增大而增大，故故選A。10.ADAB.由圖可知，電流流向正極板，說(shuō)明電容器正在充電，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.因電容與電源相連，故電勢(shì)差不變；電容器充電說(shuō)明電容器上的電量在增加，由Q=UC可知，電容C變大了。根據(jù)電容的決定式C=εS4πkd可知，電容由正對(duì)面積、極板間距離及極板間介電常數(shù)共同決定，故C錯(cuò)誤，故選AD。11.ACA.將左極板向左移動(dòng)少許，則板間距d增大，同時(shí)在兩極板之間插入電介質(zhì)則介電常數(shù)增大，則C可能變大，根據(jù)U=QC可知，Q不變，則U可能減小，則靜電計(jì)的指針的偏轉(zhuǎn)角度變小，故B.將左極板向左移動(dòng)少許，同時(shí)取出兩極板之間的金屬板，則d增大，根據(jù)C=??S4πkd?可知C變小，根據(jù)U=QC可知，QC.將左極板向左移動(dòng)少許，同時(shí)在兩極板之間插入金屬板，則d可能增大，也可能減小，還可能不變，根據(jù)U=QC可知，U可能減小，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變小，故D..將左極板向下移動(dòng)少許，則S減小，同時(shí)取出兩極板之間的電介質(zhì)，介電常數(shù)減小，故C一定減小，根據(jù)U=QC可知U一定增大，故靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度一定變大，故故選AC。12.BDA.電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離增大一倍，由E=Ud可知，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)Eq=qvB可知，要使粒子勻速通過(guò)，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度減小一倍，故B.電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離減小一倍，由E=Ud可知，則電場(chǎng)強(qiáng)度增加一倍，根據(jù)Eq=qvB可知，要使粒子勻速通過(guò)，磁場(chǎng)應(yīng)該增大一倍，故CD.如果把開關(guān)S斷開，根據(jù)E=Ud=QCd=故選BD。13.解：(1)依電容定義有C=(2)兩板