高中物理 第一章《第8節(jié) 電容器的電容》課時精練 新人教版選修3-1

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1、高中物理 第一章《第8節(jié) 電容器的電容》課時精練 新人教版選修3-1 知識點 基礎 中檔 稍難 電容器的理解 2、4 充、放電問題 3 6 電容器的應用 1、5、11 7、12 電容器的兩類問題 8、9 綜合 10 　　　　　　　　　　　 1. (多選)某一電容器外殼上標注的是“300 V　 5 μF”，則下列說法正確的是(　　) A．該電容器可在300 V以下電壓下正常工作 B．該電容器只能在300 V電壓時正常工作 C．電壓是200 V時，電容仍是5 μF D．使用時只需考慮工作電壓，不必考慮電容器的引出線與電

2、源的哪個極相連 答案：AC 解析：“300 V　5 μF”表示使用該電容器時正常工作的最大電壓為300 V，電容器的電容始終為5 μF，所以A、C正確，B錯誤；而且電容器的極板上分別帶正負電荷，所以在使用時仍需區(qū)分電源與哪個極相連，應特別注意，電解電容器有正、負極，所以D錯． 2. [xx·海南高考](多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示．下列說法正確的是(　　) A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话? B．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀? C．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tU變?yōu)樵?/p>

3、來的一半 D．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话? 答案：AD 解析：由E＝知，當U不變，d變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，E變?yōu)樵瓉淼囊话?，選項A正確；當E不變，d變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，選項B錯誤；當d不變時，C不變，由C＝知，當Q變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀叮x項C錯誤；當d不變，Q變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话耄x項D正確． 3. [xx·長春高二檢測]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40 V降低到36 V，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

4、容器的電容為5.0×10－2 F D．該電容器的電量變化量為0.20 C 答案：B 解析：由Q＝CU知，U降低，Q減小，故為放電過程，A錯B對；由C＝＝ F＝5×10－3 F，可知C錯；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D錯． 4. [xx·武威高二檢測]用控制變量法可以研究影響平行板電容器的因素(如圖)．設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ.實驗中，極板所帶電荷量不變，則(　　) A．保持S不變，增大d，則θ變大 B．保持S不變，增大d，則θ變小 C．保持d不變，增大S，則θ變大 D．保持d不變，增大S，則θ不變 答案：A 解析：

5、根據(jù)電容的決定式C＝可知，當S不變時，增大d，則電容C減??；電容器上的電荷量Q不變，再據(jù)U＝可知，電壓U增大，故靜電計指針偏角θ變大，故A對B錯．保持d不變，增大S時，電容C增大，電容器上的電荷量Q不變，所以U減小，偏角θ減小，故C和D錯誤． 5. [xx·三明高二檢測]如圖所示，平行板電容器的電容為C，帶電荷量為Q，板間距離為d，今在兩板的中點處放一電荷q，則它所受電場力的大小為(　　) A．k B. C．k D. 答案：B 解析：F＝qE＝q＝q，故B正確． 6. (多選)傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示的是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可

6、動膜片電極上時，以下說法中正確的是(　　) A. 若F向上壓膜片電極，電路中有從a到b的電流 B. 若F向上壓膜片電極，電路中有從b到a的電流 C. 若F向上壓膜片電極，電路中不會出現(xiàn)電流 D. 若電流表有示數(shù)，則說明壓力F發(fā)生變化 答案：BD 解析：F向上壓膜片電極，使得電容器兩板間的距離減少，電容器的電容增加，又因電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器的電荷量增加，電容器繼續(xù)充電． 7. 如圖所示是一個平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電，兩極板間距為d.現(xiàn)將一個試探電荷＋q由兩極板間的A點移動到B點，A、B兩點間的距離為x，連線AB與極板間的夾角為30°，

7、則靜電力對試探電荷＋q所做的功等于(　　) A. B. C. D. 答案：C 解析：電容器兩極板間電勢差為U＝，場強為E＝＝.而A、B兩點間電勢差為UAB＝Exsin30°＝，靜電力對＋q所做的功為W＝qUAB＝，C正確． 8. 如圖所示，電容器的兩極板分別與電源的正、負極相連，在電容器兩極板間的距離由d迅速增大為2d的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．電容器兩極板間的電壓始終不變 B．電容器兩極板間的電壓瞬時升高后又恢復原值 C．根據(jù)Q＝CU可知，電容器所帶電荷量先增大后減小 D．電路中電流由A板經(jīng)電源流向B板 答案：B 解析：在將電容器兩極板間距離迅

8、速增大的過程中，電容器極板上的電荷量未來得及變化，即Q不變，由C＝、C＝，U＝知C減小，故U增大，但最終電壓U要與電源電壓相等，故選項B正確．因為C＝，所以d增大時，C減?。娐分杏兴矔r電流，方向由B板經(jīng)電源流向A板，故D錯． 9. 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，斷開開關后，再將極板間距離增大些，則油滴將(　　) A．向上運動 B．仍然靜止 C．向下運動 D．向左或向右運動 答案：B 解析：油滴靜止在極板間，說明它受到的重力和電場力平衡，電場力向上．斷開電源時，電容器的極板間的電荷量Q不變．由平行板電容器內部場強知E＝＝＝＝.可見，平行板

9、電容器內部電場強度與d無關，與電荷Q和平行板電容器的正對面積S有關.為電荷密度，E與電荷密度有關．故雖上下移動極板，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. 10. (多選)如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上)，空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回．若保持兩極板間的電壓不變，則(　　) A．把A板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍能返回 B．把A板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落

10、后將穿過N孔繼續(xù)下落 C．把B板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍能返回 D．把B板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落 答案：ACD 解析：平行金屬板與電源兩極相連，則兩極板間電勢差U保持不變．帶電質點由P運動到N的過程中，重力做功與電場力做功相等．即2mgd－qU＝0. 若把A板上移，假設能到N孔，則： 2mgd－qU＝mv，vN＝0，說明剛好能到N孔，然后又返回，A對．若把A板向下移，同理，也應能到N點，然后又返回，B錯．若把B板向上平移，假設能到N孔，則因d′＜2d，故mgd′－qU＝mv＜0，說明不能運動到N孔，在N孔之上就可返回，C對．若把

11、B板向下平移一小段距離，假設能到N孔，則因d′＞2d，mgd′－qU＝mv＞0，說明能到N孔，且還有向下的速度，即會繼續(xù)下落，D對．故答案為A、C、D. 11. [xx·杭州高二檢測]如圖所示，有的計算機鍵盤的每一個鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片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小電容器，該電容器的電容C可用公式C＝εr計算，式中常量εr＝9×10－12 F/m，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離，當鍵被按下時，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鍵被按下了，從而給出相應的信號，設每個金屬片的正對面積為50 mm2，鍵未被

12、按下時兩金屬片的距離為0.6 mm，如果電容變化0.25 pF，電子線路恰能檢測出必要的信號，則鍵至少需要被按下多少mm? 答案：0.15 mm 解析：設兩金屬片間的原距離為d，金屬片被按下Δd時電容變化ΔC＝0.25 pF， 此時金屬片間距為(d－Δd)， 則C1＝εr，C2＝εr. ΔC＝C2－C1＝εrS(－)， 代入數(shù)據(jù)解得Δd＝0.15 mm. 12. 如圖所示，平行板電容器的電容為C，帶電量為Q，極板長為L，板間距離為d，極板與水平面間夾角為α，P、M兩點恰好處在電容器的邊緣，兩極板正對區(qū)域均看成勻強電場．現(xiàn)有一質量為m的帶電液滴由兩極板的中央P點從靜止開始沿與極板平行的直線運動到M點，此過程中克服空氣阻力做功W，求： (1)液滴的電荷量； (2)液滴開始運動瞬時的加速度大?。? 答案：(1)　(2)gsinα 解析：(1)板間電壓U＝，電場強度E＝，對液滴qE＝mgcosα， 由以上三式求得液滴帶電量q＝. (2)釋放瞬時mgsinα＝ma，液滴的加速度a＝gsinα.