2024-2025學年高中物理第一章靜電場8電容器的電容練習含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE58電容器的電容課后篇鞏固提升基礎鞏固1.下列關于電容的說法正確的是()A.電容是反映電容器容納電荷本事的物理量B.電容器A的電容比B的大,說明A的帶電荷量比B多C.電容在數值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器須要帶的電荷量D.由公式C=QU知,若電容器兩極板間電壓為10V,極板帶電荷量為2×10-5C,則電容器電容大小為5×105解析電容反映電容器容納電荷本事的大小,A對;電容器A的電容比B的大,只能說明電容器A容納電荷的本事比B強,與是否帶電無關,B錯;電壓為10V,電荷量為2×10-5C時,電容C=QU=2×10-6答案AC2.如圖所示試驗中,關于平行板電容器的充、放電,下列說法正確的是()A.開關接1時,平行板電容器充電,且上極板帶正電B.開關接1時,平行板電容器充電,且上極板帶負電C.開關接2時,平行板電容器充電,且上極板帶正電D.開關接2時,平行板電容器充電,且上極板帶負電解析開關接1時,平行板電容器充電,上極板與電源正極相連而帶正電,A對,B錯;開關接2時,平行板電容器放電,放電結束后上、下極板均不帶電,C、D錯。答案A3.有一已充電的電容器,若使它的電荷量削減3×10-4C,則其電壓減小為原來的13,由此可知(A.電容器原來帶的電荷量為9×10-4CB.電容器原來帶的電荷量為4.5×10-4CC.電容器原來的電壓為1VD.電容器的電容變為原來的1解析電容器的電荷量削減ΔQ=3×10-4C,電壓減小為原來的13,即削減了原來的23,則依據C=ΔQΔU知,電容器原來帶的電荷量Q=4.5×10答案B4.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,這時電容器的電荷量為Q,P是電容器內一點,電容器的上極板與大地相連,下列說法正確的是()A.若將電容器的上極板左移一點,則兩板間電場強度減小B.若將電容器的下極板上移一點,則P點的電勢上升C.若將電容器的下極板上移一點,則兩板間電勢差增大D.若將電容器的下極板上移一點,則兩板間電勢差減小解析由E=Ud、U=QC、C=εrS4πkd,可知E=4πkQεrS,S減小,E增大,A項錯誤;由E=4πkQεrS答案D5.如圖所示,為某一電容器中所帶電荷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5×10-2FD.該電容器的電荷量改變量為0.2C解析由Q=CU知,U降低,Q減小,故為放電過程,A錯,B對;由C=QU=0.2ΔQ=CΔU=5×10-3×4C=0.02C,D錯。答案B6.平行板電容器充電后斷開電源,現將其中一塊金屬板沿遠離另一極板的方向平移一小段距離。下圖表示此過程中電容器兩極板間電場強度E隨兩極板間距離d的改變關系,正確的是()解析由于平行板電容器充電后斷開電源,電容器所帶電荷量保持不變,兩極板間電場強度E=Ud=QCd=答案C7.如圖所示,平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上,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。解析(1)平行板電容器的電容C=QU=6×1(2)兩板之間為勻強電場,E=Ud=603×10(3)M點距A板間距離為dAM=d-dBM=1cmA與M間電勢差UAM=EdAM=20V又UAM=φA-φM,φA=0可得φM=-20V。答案(1)1×10-9F(2)2×103V/m,方向豎直向下(3)-20V實力提升1.(多選)一種通過測量電容器電容的改變來檢測液面凹凸的儀器原理圖如圖所示。電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上,指示器可顯示出電容的大小。下列關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.假如指示器顯示出電容增大,則說明容器中液面上升D.假如指示器顯示出電容減小,則說明容器中液面上升解析由電容器的定義可知,該儀器中的金屬芯柱和導電液體相當于電容器的兩個極板,故選項A正確;設金屬芯柱的半徑為r,芯柱外套的絕緣層厚度為d,則該裝置的電容值為C=εrS4答案AC2.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。現在兩板間正中心放一帶電荷量為q的點電荷,則它所受到的電場力大小為()A.k2Qqd2 BC.QqCd D.解析平行板電容器極板間電場為勻強電場,其電場強度為E=QCd,因此點電荷q在其中所受到的電場力為F=Eq=Qq答案C3.如圖甲所示為一只“極距改變型電容式傳感器”的部分構件示意圖。當動極板和定極板之間的距離d改變時,電容C便發生改變,通過測量電容C的改變就可知道兩極板之間的距離d的改變狀況。在圖乙中能正確反映C與d之間改變規律的圖象是()甲乙解析依據電容的確定式C=εrS4πkd,電容C與兩極板間距離d成反比,依據數學學問答案A4.(多選)如圖所示,平行板電容器兩極板A、B與電池兩極相連,一帶正電小球懸掛在電容器內部。閉合開關S,充電完畢后懸線偏離豎直方向夾角為θ,則()A.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大B.保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變C.斷開S,將A板向B板靠近,則θ增大D.斷開S,將A板向B板靠近,則θ不變解析保持開關S閉合,電容器兩端間的電勢差不變,帶正電的A板向B板靠近,極板間距離減小,電場強度E增大,小球所受的電場力變大,θ增大,故A正確,B錯誤;斷開開關S,電容器所帶的電荷量不變,C=εrS4πkd,E=Ud=Q答案AD5.如圖所示是一個平行板電容器,其電容為C,帶電荷量為Q,上極板帶正電荷。現將一個摸索電荷q由兩極板間的A點移動到B點,A、B兩點間的距離為l,連線AB與極板間的夾角為30°,則電場力對摸索電荷q所做的功等于()A.qClQd B.qQlCd C.qQl2解析依據U=QC、E=Ud可得E=QCd,所以,A→B電場力做功為W=qElsin30°答案C6.如圖所示,一平行板電容器的兩極板與一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。當把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P起先運動。重力加速度為g。粒子運動的加速度為()A.ldg B.d-ldg C.ld解析帶電粒子在電容器兩極板間時受到重力和電場力的作用,最初處于靜止狀態,由二力平衡條件可得:mg=qUd-l;當把金屬板從電容器中快速抽出后,電容器兩極板間的電勢差不變,但兩極板間的距離發生了改變,引起電場強度發生了改變,從而電場力也發生了改變,粒子受力不再平衡,產生了加速度,依據牛頓其次定律ma=mg-qUd,兩式聯立可得a=l答案A7.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)電容器的電荷量。(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