2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場中的能量4電容器的電容課堂達(dá)標(biāo)含解析新人教版必修3

PAGE4-電容器的電容1.a、b兩個電容器如圖甲所示,圖乙是它們的部分參數(shù),則下列關(guān)于a、b兩個電容器的說法正確的是 ()A.a、b兩個電容器的電容之比為8∶1B.a、b兩個電容器的電容之比為4∶5C.b電容器正常工作時容納電荷0.1D.a電容器正常工作時容納電荷1【解析】選C。由題圖乙知a的電容是1000μF,b的電容是10000μF,所以a、b兩個電容器的電容之比為1000∶10000=1∶10,選項A、B錯誤;b電容器最多能容納電荷Qb=10000×10-6×10C=0.1C,而a1000×10-6×80C=0.08C,選項2.如圖所示,平行板電容器的電容為C,極板帶電荷量為Q,極板間距為d。今在兩板間正中心放一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷,則它所受到的電場力大小為()A.k B.kC. D.【解析】選C。平行板電容器極板間電場為勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度為E=,因此點(diǎn)電荷q在其中所受到的電場力為F=Eq=。3.(多選)如圖所示,用電池對電容器充電,電路a、b之間接有一電流表,兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將兩極板的間距變大,則()A.電荷將向上加速運(yùn)動B.電荷將向下加速運(yùn)動C.電流表中將有從a到b的電流D.電流表中將有從b到a的電流【解析】選B、D。板間距離增大,由于板間電壓不變,則E=變小,所以電場力變小,電荷向下加速,A錯、B對;由電容公式C=可知,板間距離增大,C變小,則Q=CU變小,電容器放電,C錯D對。4.(多選)如圖所示是一種通過測量電容器電容的變更來檢測液面凹凸的儀器的原理圖。電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接到指示器上,指示器可顯示出電容的大小。下列關(guān)于該儀器的說法正確的是()A.該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導(dǎo)電液體B.金屬芯柱外套的絕緣層越厚,該電容器的電容越大C.假如指示器顯示電容增大了,則說明電容器中的液面上升了D.假如指示器顯示電容減小了,則說明電容器中的液面上升了【解析】選A、C。該儀器類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu),金屬芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩電極,金屬芯柱的絕緣層就是兩極間的電介質(zhì),其厚度d相當(dāng)于兩平板間的距離,所以厚度d越大,電容器的電容越小。導(dǎo)電液體深度h越大,則S越大,C越大,C增大時就表明h變大。故A、C正確。5.如圖所示是一只利用電容器電容(C)測量角度(θ)的電容式傳感器的示意圖。當(dāng)動片和定片之間的角度(θ)發(fā)生變更時,電容(C)便發(fā)生變更,于是通過知道電容(C)的變更狀況就可以知道角度(θ)的變更狀況。下列圖像中,最能正確反映角度(θ)與電容(C)之間關(guān)系的是 ()【解析】選B。兩極板正對面積S=(π-θ)R2,則S∝(π-θ),又因為C∝S,所以C∝(π-θ),令C=k(π-θ),所以θ=π-(k為常數(shù)),所以B正確。6.某電容器上標(biāo)有“1.5μF,9V”的字樣,則 ()A.該電容器所帶電荷量不能超過1.5×10-6B.該電容器所加電壓不能超過9VC.該電容器擊穿電壓為9VD.當(dāng)給該電容器加4.5V的電壓時,它的電容值變?yōu)?.75μF【解析】選B。該標(biāo)示值為電容器電容和能允許加的最大電壓,即額定電壓,不是擊穿電壓。能夠給它充的最大電荷量為Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C。電容器電容與所加電壓無關(guān),因此當(dāng)給電容器加4.51.5μF。故B正確。7.有一個充電的平行板電容器,兩極板間的電壓為3V,現(xiàn)設(shè)法使它的電量削減3×10-4C,于是其板間的電壓降為原來的,假如再使它的帶電量增加,當(dāng)板間的電壓增加到16V時,它的帶電量為元電荷的多少倍【解析】依據(jù)C=知:C==F=1.5×10-4F。電壓增加到16V時,電量Q=CU=1.5×10-4×16C=2.4×10-3C帶電量為元電荷倍數(shù):n==1.5×1016。答案:1.5×1016倍【補(bǔ)償訓(xùn)練】計算機(jī)鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器。電容的計算公式是C=ε,其中常量ε=9.0×,S表示兩金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間的距離。當(dāng)某一鍵被按下時,d發(fā)生變更,引起電容器的電容發(fā)生變更,從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號。已知兩金屬片的正對面積為50mm2,鍵未被按下時0.60mm。只要電容變更達(dá)0.25pF,電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號。那么為使按鍵得到反應(yīng),【解析】由題中給出