10-4-1-電容器的電容(課后練習)-高中物理人教版(2019)必修第三冊

10.4.1電容器的電容課后練1.根據(jù)大量科學測試可知，地球本身就是一個電容器．通常大地帶有50萬庫侖左右的負電荷，而地球上空存在一個帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個已充電的電容器，它們之間的電壓為300kV左右．地球的電容約為（）A.0.17F B.l.7F C.17F D.170F2.下列關于電容器及其電容的敘述正確的是（）A.任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體，就組成了電容器，跟這兩個導體是否帶電無關B.電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和C.電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D.一個固定電容器的電荷量增加時，兩板間電壓升高10V，則電容器的電容無法確定3.一個電容器的規(guī)格是“100μF25V”，對這兩個數(shù)據(jù)的理解正確的是（）A.這個電容器只有加上25V電壓時，電容才是100μFB.這個電容器儲存的電荷量一定為2.5×10－3CC.這個電容器所加電壓不能高于25VD.這個電容器所加電壓可以低于25V，但電容不變，總是100μF（電容器本身不發(fā)生變化）4.如圖所示電路中，A、B是構成平行板電容器的兩金屬極板，P為其中的一個定點．將開關S閉合，電路穩(wěn)定后將A板向上平移一小段距離，則下列說法正確的是（）A.電容器的電容增加B.在A板上移過程中，電阻R中有向上的電流C.A、B兩板間的電場強度增大D.P點電勢升高5.如圖所示，為某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關系圖線，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5.0×10﹣2F D.電容器的電量變化量為0.20C6.如圖所示，電源A兩端的電壓恒為6V，電源B兩端的電壓恒為8V，當開關S從A扳到B時，通過電流計的電荷量為1.2×10－5C，則電容器的電容約為（）A.2×10－5F B.1.5×10－6FC.6×10－6F D.8.6×10－7F7.如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個帶電量為q的油滴處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A.油滴帶正電B.油滴帶負電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8.如圖所示為“研究影響平行板電容器電容的因素”的實驗裝置，以下說法正確的是（）A.A板與靜電計的指針帶的是異種電荷B.甲圖中將B板上移，靜電計的指針偏角增大C.乙圖中將B板左移，靜電計的指針偏角不變D.丙圖中將電介質插入兩板之間，靜電計的指針偏角減小9.如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負極相接，兩板間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)貼著下板迅速插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中（）A.電容器的帶電量減小B.電路將有逆時針方向的短暫電流C.帶電液滴仍將靜止D.帶電液滴將向下做加速運動10.傳感器是把非電學量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉換成電學量變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應用，如圖所示是測定液面高度h的電容式傳感器，在導線芯的外面涂上一層絕緣物質，放入導電液體中，導線芯和導電液體構成電容器的兩個極，導線芯外面的絕緣物質就是電介質，測出電容器電容C的變化，就可以知道h的變化情況，兩者的關系是（）A.C增大表示h增大B.C增大表示h減小C.C減小表示h減小D.C減小表示h增大11.如圖所示，豎直放置的平行板電容器與定值電阻R、電源E相連，用絕緣細線將帶電小球q懸掛在極板間，閉合開關S后細線與豎直方向夾角為θ.則有（）A.保持開關S閉合，將A板向右平移，θ不變 B.保持開關S閉合，將A板向左平移，θ變小C.斷開開關S，將A板向右平移，θ不變 D.斷開開關S，將A板向右平移，θ變小12.如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b分別與電池兩極相連，開始時開關S閉合，發(fā)現(xiàn)在距兩板距離相等的P點有一個帶電液滴處于靜止狀態(tài)，然后斷開開關，并將b板向下平移一小段距離，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是（）A.液滴將加速向下運動 B.液滴將保持不動C.P點電勢升高，液滴在P點時電勢能減少 D.P點電勢升高，液滴在P點時電勢能增大13.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＝1.20×10－3m，取g＝10m/s2。求：(1)該電容器所帶電荷量。(2)若板間有一帶電微粒，其質量為m＝2.0×10－3kg，恰在板間處于靜止狀態(tài)，則微粒帶電荷量多少？帶何種電荷？14.如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B水平放置且接在電壓為60V的恒壓電源正、負極上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10－8C，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2cm的M點處的電勢。15.如圖所示，平行板電容器的兩板水平正對放置，在兩板的正中心上各開一個孔，孔相對極板很小，對兩板間電場分布的影響忽略不計?，F(xiàn)給上、下兩板分別充上等量的正、負電荷，上板帶正電、下板帶負電，使兩板間形成勻強電場，電場強度大小為E=。一根長為L的絕緣輕質硬桿的上、下兩端分別固定一個帶電金屬小球A、B，兩球大小相等，且直徑小于電容器極板上的孔，A球所帶的電荷量QA=-3q，B球所帶的電荷量QB=+q，兩球質量均為m。將桿和球組成的裝置移動到上極板上方且使其保持豎直，使B球剛好位于上板小孔的中心處且球心與上極板在同一平面內，然后由靜止釋放。已知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場，兩球在運動過程中不會接觸到極板且各自帶的電荷量始終不變。忽略兩球產生的電場對平行板間勻強電場的影響，兩球可以看成質點，電容器極板厚度不計，重力加速度為g。（1）B球剛進入兩板間時，求桿和球組成的裝置的加速度大?。唬?）若B球從下極板的小孔穿出后剛好能運動的距離，求電容器兩極板的間距d。?

參考答案1.B【詳解】根據(jù)題意可得，，根據(jù)可得，B正確．2.A【詳解】A.電容器既然是儲存電荷的容器，它里面有無電荷不影響其儲存電荷的能力，A符合題意；B.電容器所帶的電荷量指任一極板電荷量的絕對值，B不符合題意；C.電容器的電容由電容器結構決定，不隨帶電荷量的變化而變化，C不符合題意；D.由可求電容器的電容，D不符合題意．3.CD【詳解】一個電容器的規(guī)格是“100μF25V”，其中100μF是電容器的電容，是其本身的屬性，不隨所加電壓的變化而變化，25V是電容器的擊穿電壓，這個電容器所加電壓可以低于25V，但不能高于25V，當所加電壓小于25V時，這個電容器儲存的電荷量小于2.5×10－3C。故選CD。4.B【詳解】A．根據(jù)，當A板向上平移一小段距離，間距d增大，其它條件不變，則導致電容變小，故A錯誤；B．在A板上移過程中，導致電容減小，由于極板電壓不變，那么電量減小，因此電容器處于放電狀態(tài)，電阻R中有向上的電流，故B正確；C．根據(jù)與相結合可得：由于電量減小，場強大小變小，故C錯誤；D．因場強變小，導致P點與B板的電勢差減小，因B板接地，電勢為零，即P點電勢降低，故D錯誤．5.B【詳解】試題分析：電容是表示電容器儲存電荷能力的物理量，有電容器自身決定；根據(jù)C=求解電容，根據(jù)C=求解電量的變化．解：A、由圖象可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，故A錯誤，B正確；C、根據(jù)圖象，當電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為：C===0.005F=5.0×10﹣3F，故C錯誤；D、如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則△Q=C?△U=0.005F×（40﹣36）V=0.02C，故D錯誤；故選B．6.D【詳解】當開關S接A時，電容器上極板帶正電，所帶電荷量Q＝CUA，當開關S扳到B時，電容器上極板帶負電，所帶電荷量Q′＝CUB，該過程中通過電流計的電荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5C解得電容C≈8.6×10－7F，選項D正確。故選D。7.BC【詳解】AB．因粒子處于靜止狀態(tài)，則有電場力與重力平衡，即電場力方向向上，由于電場強度方向向下，因此粒子帶負電，故A錯誤，B正確；CD．將兩極板的間距變小，根據(jù)電容的決定式可知，電容變大，電容器的電壓不變，由公式可知，電荷量增大，所以電容器充電，而電容器上極板帶正電，則電流表中將有從a到b的電流，故C正確，D錯誤．8.BD【詳解】試題分析：A板與靜電計的指針相連，帶的是同種電荷，A錯誤；平行板電容器的決定式是，定義式是，若將B板豎直向上平移，兩極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容C減小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U增大，則靜電計指針張角增大B正確;若將B板向左平移，板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式得知，電容C減小，因電容器的電量Q不變，由電容的定義式知板間電勢差U增大，則靜電計指針張角增大，C錯誤;若將電介質插入兩板之間，則C增大，U減小，靜電計的指針偏角減小，D正確．9.B【詳解】AB.插入一金屬板相當于極板間距離變小了，根據(jù)決定式，知電容增大，電勢差不變，則Q=CU知，電容器帶電量增大，電路中有逆時針方向的短暫電流；故A錯誤，B正確.CD.電勢差不變，d減小，則電場強度增大，帶電液滴所受的電場力增大，使得電場力大于重力，將向上做加速運動；故C，D均錯誤.10.AC【詳解】C增大時，由公式C=可知，平行板電容器兩極板的正對面積增大，即h增大，當C減小時，平行板電容器兩極板的正對面積減小，即h減小。故選AC。11.BC【詳解】AB．保持開關S閉合，電容器兩端的電勢差不變，將A板向右平移，d減小，則電場強度增大，帶電小球所受電場力增大，根據(jù)共點力平衡條件知，θ角變大，反之向左平移A板，θ角變小，故A錯誤，B正確；CD．斷開開關S，電荷量不變，根據(jù)：C＝E＝C＝聯(lián)立解得：E＝＝＝故電場強度大小與兩極板間的距離無關，故電場強度不變，所以移動A板，θ角不變，故C正確，D錯誤．12.BC【詳解】A、B、液滴受力平衡，故電場力向上，可知液滴帶負電；電容器因斷開開關后電量保持不變，b板下移時，兩板間的距離增大，則由可知，場強E不變；則粒子受到的電場力不變，故液滴繼續(xù)保持靜止，故A錯誤、B正確.C、D、下極板接地，則P點的電勢等于P與b之間的電勢差，因E不變，d增大，故液滴處的電勢增大；因液滴帶負電，故其電勢能將減小，故C正確、D錯誤．故選BC．13.【答案】（1）3.6×10－9

C；（2）2.0×10－6

C

微粒帶負電荷【詳解】(1)由公式C＝Q＝CU＝3×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qE＝mg，而E＝解得q＝＝C＝2.0×10－6C微粒帶負電荷．14.【答案】(1)