（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)33 電容器（含解析）新人教版

《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)33 電容器（含解析）新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)33 電容器（含解析）新人教版（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電容器 一、選擇題 1．(2018·江蘇學(xué)業(yè)考試)關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是(　　) A．電容器帶的電荷越多，其電容越大 B．電容器兩極板間的電勢差越大，其電容越小 C．平行板電容器的電容與極板間距、正對面積等因素有關(guān) D．一個(gè)電容器，如果它不帶電，其電容就為零 答案　C 解析　電容器的電容與電容器所帶的電量、電容器兩極板間的電勢差無關(guān)．當(dāng)電容器所帶的電量增大，電勢差也增大，兩者的比值(即電容)不變，帶電量為0，電容仍然不變．平行板電容器的電容跟極板間距、極板的正對面積、電介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，電容C＝.故A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)對． 2．(2018·江蘇學(xué)業(yè)考試)傳感器

2、是一種采集信息的重要器件．如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器．當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)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．①④ C．②③ D．②④ 答案　C 解析　①、②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＝得知，電容器的電容將增大．故①錯(cuò)誤，②正確． ③、④當(dāng)F變化時(shí)，電容變化，而板間電壓不變，由Q＝CU，故帶

3、電荷量Q發(fā)生變化，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象，回路中有電流，電流計(jì)有示數(shù)．即電流計(jì)有示數(shù)時(shí)，壓力F必發(fā)生變化．故③正確，④錯(cuò)誤． 3．(2018·大連二模)某電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩相互絕緣的金屬極板．當(dāng)對著話筒說話時(shí)，P振動而Q可視為不動，在P、Q間距增大過程中(　　) A．P、Q兩板構(gòu)成電容器的電容增大 B．P板電荷量增大 C．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)低 D．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)高 答案　D 解析　電容式話筒與電源串聯(lián)，其電壓保持不變．在P、Q間距增大的過程中，根據(jù)電容決定式C＝可知電容減小，又根據(jù)電容定義式C＝得知電容器所帶電量減小，P極板上

4、電荷量減小，電容器放電，放電電流通過R的方向由M到N.故M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)高，故A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 4．(2018·溫州模擬)工廠在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器．其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上．當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度增大時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．A、B平行板電容器的電容減小 B．A、B兩板間的電場強(qiáng)度增大 C．A、B兩板上的電荷量變小 D．有電流從b向a流過靈敏電流計(jì) 答案　D 解析　根據(jù)C＝可知當(dāng)產(chǎn)品厚度增大導(dǎo)致ε增大時(shí)，電容器的電容C增大，再

5、根據(jù)Q＝CU可知極板帶電量Q增加，有充電電流從b向a流過，故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；B項(xiàng)，因兩板之間的電勢差不變，板間距不變，所以兩板間電場強(qiáng)度E＝不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤． 5．(2018·鄭州三模)如圖所示，A、B為兩塊豎直放置的平行金屬板，G是靜電計(jì)，開關(guān)S閉合后，靜電計(jì)指針張開一定角度．下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是(　　) A．使A板向左平移以增大板間距離 B．在A、B兩板之間插入一塊陶瓷板 C．?dāng)嚅_S后，使B板向左平移以減小板間距離 D．?dāng)嚅_S后，使B板向上平移以減小極板正對面積 答案　D 解析　A、B兩項(xiàng)，開關(guān)S閉合，電容器兩端的電勢差不變，則指針的張角不變．故A

6、、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤．C項(xiàng)，斷開S，電容器所帶的電量不變，當(dāng)B板向左平移減小板間距，根據(jù)平行板電容器的表達(dá)式可知電容增大，根據(jù)U＝知，電勢差減小，則指針張角減小．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D項(xiàng)，斷開S，電容器所帶的電量不變，使B板向上平移減小正對面積，電容減小，根據(jù)U＝知，電勢差增大，則指針張角增大．故D項(xiàng)正確． 6．(2018·濰坊一模)如圖所示，水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開，上極板帶正電，下極板接地，一帶電油滴靜止于P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則油滴(　　) A．仍保持靜止，電勢能不變 B．仍保持靜止，電勢能減小 C．將向下運(yùn)動，電勢能增大 D．將向下運(yùn)動，電勢能減

7、小 答案　B 解析　根據(jù)C＝、C＝和E＝推導(dǎo)得E＝，知Q、S不變，電容器板間場強(qiáng)不變，油滴受力情況不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由U＝Ed分析知，E不變，下極板豎直向下移動一小段距離，即板間距離增大，則兩極板間的電勢差增大，因此P點(diǎn)的電勢升高，由于油滴帶負(fù)電，那么帶電油滴的電勢能減小，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤． 7.(2018·濟(jì)寧二模)(多選)如圖所示，理想二極管、平行板電容器、電源組成閉合電路，帶電液滴P置于水平放置的平行板電容器的正中間，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，平行板電容器的B板接地．若將極板A向上移動少許，下列說法中正確的是(　　) A．電容器的電容增大 B．AB間的電壓增大

8、C．液滴將向上運(yùn)動 D．液滴的電勢能不變 答案　BD 解析　若將極板A向上移動少許，板間距離增大，電容減小，要放電；但是理想二極管具有單向?qū)щ娦?，不能放電，故是電荷量Q一定，由于電容減小，則由Q＝UC可知，U增大；因電荷量不變，根據(jù)C＝，C＝、U＝Ed，聯(lián)立可得：E＝，故電場強(qiáng)度不變，則液滴保持靜止；由于E不變，故P點(diǎn)與B板的電勢差不變，故P點(diǎn)的電勢不變，故電勢能不變，故B、D兩項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤． 8.如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是(　　) A．保持S

9、閉合，將A板向B板靠近，則θ不變 B．保持S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大 C．?dāng)嚅_S，將A板向B板靠近，則θ增大 D．?dāng)嚅_S，將A板向B板靠近，則θ變小 答案　B 解析　A、B兩項(xiàng)，保持電鍵S閉合，板間電壓不變，將A板向B板靠近，板間距離d減小，由板間場強(qiáng)E＝分析得到場強(qiáng)增大，小球所受電場力增大，則θ增大．故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．C、D兩項(xiàng)，電容器充電后電鍵S斷開，電容器所帶電量不變，兩板正對面積和介電常量都不變，根據(jù)推論E＝，得知，板間場強(qiáng)E不變，小球所受電場力不變，則將A板向B板靠近時(shí)，θ不變．故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 9.(2018·咸陽模擬)如圖，一平行板電容器的兩極板與一

10、電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為d；在下極板上疊放一厚度為l的金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中．當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開始運(yùn)動．重力加速度為g，粒子運(yùn)動的加速度為(　　) A.g B.g C.g D.g 答案　A 解析　抽出前，粒子受重力和電場力平衡，mg＝q，抽出后，根據(jù)牛頓第二定律，有mg－q＝ma，聯(lián)立解得a＝g，A項(xiàng)正確． 10．(2018·湖南模擬)如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成2α角，在平行板間存在著一個(gè)勻強(qiáng)電場，線CD是兩板間一條垂線，豎直線EF與CD交于O點(diǎn)；一個(gè)帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)

11、向B點(diǎn)做直線運(yùn)動，則在此過程中，對該小球下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．小球帶正、負(fù)電荷都有可能 B．小球可能做勻加速直線運(yùn)動 C．小球通過O點(diǎn)時(shí)所受電場力一定指向D D．小球動能的減少量是電勢能增加量的2倍 答案　B 解析　A項(xiàng)，一個(gè)帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)向B點(diǎn)做直線運(yùn)動，所以小球合外力沿著AB；又由于小球受重力，所以電場力的方向由O到D；由于此電場的方向未知，所以小球的電性不確定，故A、C兩項(xiàng)正確；B項(xiàng)，據(jù)以上分析可知，小球做勻減速直線運(yùn)動，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由以上分析可知，小球受重力等于電場力，運(yùn)動的位移和夾角相同，所以二力做的功相同，據(jù)功能關(guān)系可知，小

12、球重力勢能的增加量等于電勢能的增加量，即小球動能的減少量是電勢能增加量的2倍，故D項(xiàng)正確． 11．(2018·山東二模)(多選)如圖所示，一水平放置的平行板電容器其間距為d，兩極板分別與電池的兩極相連，上極板中央有一小孔，小孔對電場的影響可以忽略不計(jì)．開關(guān)閉合時(shí)，小孔正上方處有一帶正電的粒子，粒子由靜止開始下落恰好能到達(dá)下極板但沒有與下極板接觸，下列說法正確的是(　　) A．保持開關(guān)閉合，若將下極板上移，粒子將在距上極板處返回 B．保持開關(guān)閉合，若將下極板上移，粒子將在距上極板處返回 C．?dāng)嚅_開關(guān)，若將下極板上移，粒子將能返回原處 D．?dāng)嚅_開關(guān)，若將上極板上移，粒子將能返回原處

13、 答案　BD 解析　A、B兩項(xiàng)，對下極板未移動前，從靜止釋放到速度為零的過程運(yùn)用動能定理得：mg·d－qU＝0－0.若將下極板上移，設(shè)運(yùn)動到距離上極板x處返回．根據(jù)動能定理得：mg·(＋x)－q·U＝0－0.聯(lián)立兩式解得：x＝.故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，開關(guān)斷開后，電量不變，移動極板電場E不變．下極板上移時(shí)，極板之間的電壓減小，粒子將打在板上．故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，上極板上移時(shí)，移動極板電場E不變，板間電壓增大，粒子定能返回．故D項(xiàng)正確． 12.(2018·綿陽模擬)(多選)如圖所示，一平行板電容器的電容為C，帶有等量異種電荷的兩極板A、B傾斜放置，質(zhì)量為m帶電荷量為－q的油滴，從極板A上的

14、小孔P以初速度v0水平向右射入極板間，經(jīng)時(shí)間t后油滴又從P孔水平向左離開極板間，油滴運(yùn)動過程中恰好未與極板B相碰，已知重力加速度g.(　　) A．兩極板間的距離d＝ B．電容器所帶的電荷量Q＝ C．兩極板間的電場強(qiáng)度大小E＝ D．兩極板間的電場強(qiáng)度大小E＝ 答案　BD 解析　A項(xiàng)，根據(jù)題意可知，油滴只能在水平方向做直線運(yùn)動，即向右做勻減速直線運(yùn)動，再向左做勻加速直線運(yùn)動，受力情況如圖所示；水平位移x＝t，設(shè)電容器傾角為θ，則兩極板間的距離d＝xsinθ＝t·sinθ，A項(xiàng)錯(cuò)誤； B項(xiàng)，減速過程中根據(jù)動能定理可得：qU＝mv02，而Q＝CU，可知電容器所帶的電荷量Q＝，故B

15、項(xiàng)正確； C、D兩項(xiàng)，減速運(yùn)動的加速度大小為： a＝＝ 根據(jù)平行四邊形法則可知： (qE)2＝(mg)2＋(ma)2， 解得兩極板間的電場強(qiáng)度大小為：E＝，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． 二、非選擇題 13.如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔．質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g)．求： (1)小球到達(dá)小孔處的速度； (2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量； (3)小球從開始下落運(yùn)動到下極板處的時(shí)間． 答案　

16、(1)　(2)C　(3) 解析　(1)由v2＝2gh得v＝ (2)在極板間帶電小球受重力和電場力，有 mg－qE＝ma 0－v2＝2ad 得E＝ U＝Ed Q＝CU 得Q＝C (3)由h＝gt12、0＝v＋at2、t＝t1＋t2 可得t＝. 14.如圖所示，由A、B兩平行板構(gòu)成的電容器，電容為C，原來不帶電．電容器的A板接地，并且中心有一個(gè)小孔，通過這個(gè)小孔向電容器中射入電子，射入的方向垂直于極板，射入的速度為v0.如果電子的發(fā)射是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的，即第一個(gè)電子到達(dá)B板后再發(fā)射第二個(gè)電子，并且所有到達(dá)B板的電子都留在B板上．隨著電子的射入，兩極板間的電勢差逐漸增加，直至

17、達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，已知電子的質(zhì)量為m、電量為e，電子所受的重力可忽略不計(jì)，A、B兩板的距離為l. (1)有n個(gè)電子到達(dá)B板上，這時(shí)兩板間電場的場強(qiáng)E多大？ (2)最多能有多少個(gè)電子到達(dá)B板？ (3)到達(dá)B板的第1個(gè)電子在兩板間運(yùn)動的時(shí)間和最后一個(gè)電子在兩板間運(yùn)動的時(shí)間相差多少？ 解析　(1)兩極間電壓U＝Q/C＝ne/C 內(nèi)部場強(qiáng)E＝U/l 解出E＝ne/Cl (2)設(shè)最多能有n′個(gè)電子到達(dá)B板，則第n′個(gè)電子在到達(dá)B板時(shí)速度恰減為0. 滿足v02＝2al a＝　E＝ 則有2·l＝v02 解出n′＝ (3)第1個(gè)電子在兩板間做勻速運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)間為t1＝ 最后1個(gè)電子在兩板間做勻減速運(yùn)動，到達(dá)B板時(shí)速度恰為0，運(yùn)動時(shí)間為 t2＝ 二者時(shí)間之差為Δt＝t2－t1＝. 9