2024-2025學(xué)年高中物理第一章靜電場8電容器的電容課時作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGE5-電容器的電容一、單項選擇題1．對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是()A．將兩極板間的距離加大，電容將增大B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C．使兩極板間的電壓上升，電容將減小D．增加兩極板所帶的電荷量，電容將增大解析：由平行板電容器電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，A錯、B對；電容器的電容與電荷量Q及電壓U無關(guān)，C、D錯．答案：B2．(2024·西安高二檢測)有兩個平行板電容器，它們的電容之比為5：4，它們的帶電荷量之比為5：1，兩極板間距離之比為4：3，則兩極板間電壓之比和電場強度之比分別為()A．4：11：3B．1：43：1C．4：13：1D．4：14：3答案：C3.如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片電極時，可使膜片發(fā)生形變，引起電容的改變．將電容器、靈敏電流表和電源串聯(lián)成閉合電路，那么()A．當F向上壓膜片電極時，電容將減小B．當F向上壓膜片電極時，電容將增大C．若電流表無示數(shù)，表示壓力F發(fā)生改變D．若電流表有示數(shù)，表示壓力F不發(fā)生改變解析：當F向上壓膜片電極時，板間距離減小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)得到，電容器的電容將增大，選項A錯誤、B正確；當F改變時，電容改變，而板間電壓不變，由Q＝CU知帶電荷量Q發(fā)生改變，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象，電路中形成電流，電流計有示數(shù)，故電流計有示數(shù)時，壓力F必發(fā)生改變，選項C、D均錯誤．答案：B4.如圖所示，平行板電容器接在電勢差恒為U的電源兩端，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點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一小段距離()A．帶電油滴將沿豎直方向向上運動B．電容器的電容減小C．電容器的電容增大D．極板帶電荷量將增大解析：由于平行板電容器電壓保持不變，將上極板豎直向上移動一小段距離，板間場強減小，油滴所受靜電力減小，油滴將沿豎直方向向下運動，故選項A錯誤．將上極板豎直向上移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，而電勢差不變，由Q＝CU可知，電荷量Q減小，故選項B正確，選項C、D錯誤．答案：B5.如圖所示，將平行板電容器接在電源兩極間，電容器兩極板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài)．若將兩極板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則()A．電容器帶電荷量不變B．電源中將有電流從正極流出C．塵埃仍靜止D．電流計中將有電流通過，電流方向由b→a解析：若將兩極板錯開一些，則電容器的電容減小，電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器上的帶電荷量削減，電容器放電，電流從電容器的正極板流出，流向電源的正極，即電流方向為a→b；因電容器兩極板間的距離沒有發(fā)生改變，所以場強沒有發(fā)生改變，帶電塵埃受到的電場力不變，塵埃仍靜止．故選項C正確．答案：C6.如圖所示，帶有等量異種電荷的平行板電容器的金屬板M、N水平放置．兩板之間有一帶電微粒以速度v0沿直線運動．當微粒運動到P點時，將M板快速向上平移一小段距離，則此后微粒()A．可能沿軌跡①運動B．肯定沿軌跡②運動C．可能沿軌跡③運動D．可能沿軌跡④運動解析：帶電微粒沿直線運動說明受到的靜電力與重力平衡，在兩極板間的距離改變后，依據(jù)C＝eq\f(Q,U)，C＝eq\f(εrS,4πkd)，可得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，兩板間的電場強度和兩板間的距離無關(guān)，所以電場強度保持不變，故帶電微粒仍做直線運動，即肯定沿軌跡②運動，選項B正確．答案：B二、多項選擇題7．下列關(guān)于電容器的敘述正確的是()A．電容器是儲存電荷和電能的容器，只有帶電的容器才稱為電容器B．任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個導(dǎo)體是否帶電無關(guān)C．電容器所帶的電荷量是指兩個極板所帶電荷量的肯定值D．電容器充電過程，是將電能轉(zhuǎn)變成電容器的電場能并儲存起來；電容器放電的過程，是將電容器儲存的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能解析：電容器是儲存電荷的容器，不論是否帶電都稱為電容器，所以選項A錯誤、B正確．電容器所帶電荷量是指一個極板所帶電荷量的肯定值，所以選項C錯誤．電容器的充電過程是將由電源獲得的電能轉(zhuǎn)化為電場能的過程，放電過程是將電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，所以選項D正確．答案：BD8．由電容器電容的定義式C＝eq\f(Q,U)可知()A．若電容器不帶電，則電容C為零B．電容C與電容器所帶電荷量Q成正比，與電壓U成反比C．電容C與其所帶電荷量Q的多少無關(guān)D．電容在數(shù)值上等于使兩板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量解析：電容器電容的大小由電容器自身確定，與是否帶電及所帶電荷量Q的多少均無關(guān)；依據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，當電容器兩端電壓發(fā)生改變時，其所帶電荷量也發(fā)生改變，但兩者比值保持不變．綜上所述，本題正確選項為C、D.答案：CD9．有一個電容器，其規(guī)格是“1.5μF9V”，那么()A．這個電容器上的電荷量不能超過1.5×10－5B．這個電容器上的電荷量不能超過1.35×10－5C．這個電容器的額定電壓為9VD．這個電容器的擊穿電壓為9V解析：9V為電容器的額定電壓，故選項C正確；正常工作時的電荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C答案：BC三、非選擇題10．一個平行板電容器，使它每板電荷量從Q1＝3×10－5C增加到Q2＝3.6×10－5C時，兩板間的電勢差從U1＝10V增加到U解析：電荷量的增加量和電勢差的增加量分別為ΔQ＝Q2－Q1＝3.6×10－5C－3×10－5C＝6×10－ΔU＝U2－U1＝12V－10V＝2V.依據(jù)電容的定義，它等于每增加1V電勢差所需增加的電荷量，即C＝eq\f(ΔQ,ΔU)＝eq\f(6×10－6,2)F＝3×10－6F＝3μF.答案：3μF11.(2024·濟南高二檢測)如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d＝4mm，充電后兩極板電勢差為120V．A板帶正電，若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm.求：(1)每一板的帶電荷量．(2)一個電子在P點具有的電勢能．(3)一個電子從B板動身到A板獲得的動能．(4)兩板間的電場強度．解析：(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－4(2)EP＝－eφP＝－eeq\f(UAB,d)dPB＝－90eV.(3)因為電子從B板動身到A板的過程中電場力做正功，電勢能減小，動能增加，所以由動能定理得Ek－0＝－eUBA，Ek＝120eV.(4)E＝eq\f(U,d)＝3×104N/C.答案：(1)3.6×10－4(2)－90eV(3)120eV(4)3×104N/C12.(2024·黃山高二檢測)如圖所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10F，兩極板間距離d＝1.2×10－3m，g取10m/s(1)該電容器所帶電荷量．(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m＝2.0×10－3kg解析：(1)由題意可得U＝12V，C＝3.0×10－10F依據(jù)公式C＝eq\f(Q,U)可得Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)