2020-2021学年高中物理人教版选修3-1课时作业：1-8 电容器的电容

2020-2021学年高中物理人教版选修3-1课时作业：1-8 电容器的电容

www.ks5u.com 课时作业(八)　电容器的电容 一、单项选择题 ‎1．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是(　　)‎ A．将两极板间的距离加大，电容将增大 B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C．使两极板间的电压升高，电容将减小 D．增加两极板所带的电荷量，电容将增大 解析：由平行板电容器电容的决定式C＝可知，A错、B对；电容器的电容与电荷量Q及电压U无关，C、D错．‎ 答案：B ‎2．(2017·西安高二检测)有两个平行板电容器，它们的电容之比为5：4，它们的带电荷量之比为5：1，两极板间距离之比为4：3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为(　　)‎ A．4：1 1：3　　　　　‎ B．1：4　3：1‎ C．4：1　3：1 ‎ D．4：1　4：3‎ 答案：C ‎3.‎ 如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片发生形变，引起电容的变化．将电容器、灵敏电流表和电源串联成闭合电路，那么(　　)‎ A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流表无示数，表示压力F发生变化 D．若电流表有示数，表示压力F不发生变化 解析：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由C＝得到，电容器的电容将增大，选项A错误、B正确；当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q＝CU知带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象，电路中形成电流，电流计有示数，故电流计有示数时，压力F必发生变化，选项C、D均错误．‎ 答案：B ‎4.‎ 如图所示，平行板电容器接在电势差恒为U 的电源两端，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(　　)‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．电容器的电容减小 C．电容器的电容增大 D．极板带电荷量将增大 解析：由于平行板电容器电压保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，板间场强减小，油滴所受静电力减小，油滴将沿竖直方向向下运动，故选项A错误．将上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电势差不变，由Q＝CU可知，电荷量Q减小，故选项B正确，选项C、D错误．‎ 答案：B ‎5.‎ 如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则(　　)‎ A．电容器带电荷量不变 B．电源中将有电流从正极流出 C．尘埃仍静止 D．电流计中将有电流通过，电流方向由b→a 解析：若将两极板错开一些，则电容器的电容减小，电容器两极板间的电压不变，所以电容器上的带电荷量减少，电容器放电，电流从电容器的正极板流出，流向电源的正极，即电流方向为a→b；因电容器两极板间的距离没有发生变化，所以场强没有发生变化，带电尘埃受到的电场力不变，尘埃仍静止．故选项C正确．‎ 答案：C ‎6.‎ 如图所示，带有等量异种电荷的平行板电容器的金属板M、N水平放置．两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动．当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒(　　)‎ A．可能沿轨迹①运动 B．一定沿轨迹②运动 C．可能沿轨迹③运动 D．可能沿轨迹④运动 解析：带电微粒沿直线运动说明受到的静电力与重力平衡，在两极板间的距离变化后，根据C＝，C＝，可得E＝＝＝，两板间的电场强度和两板间的距离无关，所以电场强度保持不变，故带电微粒仍做直线运动，即一定沿轨迹②运动，选项B正确．‎ 答案：B 二、多项选择题 ‎7．下列关于电容器的叙述正确的是(　　)‎ A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器 B．任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关 C．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值 D．电容器充电过程，是将电能转变成电容器的电场能并储存起来；电容器放电的过程，是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能 解析：电容器是储存电荷的容器，不论是否带电都称为电容器，所以选项A错误、B正确．电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，所以选项C错误．电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程，放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程，所以选项D正确．‎ 答案：BD ‎8．由电容器电容的定义式C＝可知(　　)‎ A．若电容器不带电，则电容C为零 B．电容C与电容器所带电荷量Q成正比，与电压U成反比 C．电容C与其所带电荷量Q的多少无关 D．电容在数值上等于使两板间的电压增加1 V时所需增加的电荷量 解析：电容器电容的大小由电容器自身决定，与是否带电及所带电荷量Q的多少均无关；根据C＝可知，当电容器两端电压发生变化时，其所带电荷量也发生变化，但两者比值保持不变．综上所述，本题正确选项为C、D.‎ 答案：CD ‎9．有一个电容器，其规格是“1.5 μF　9 V”，那么(　　)‎ A．这个电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5 C B．这个电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5 C C．这个电容器的额定电压为9 V D．这个电容器的击穿电压为9 V 解析：9 V为电容器的额定电压，故选项C正确；正常工作时的电荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9 C＝1.35×10－5 C，选项B正确．‎ 答案：BC 三、非选择题 ‎10．一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这个电容器的电容多大？‎ 解析：电荷量的增加量和电势差的增加量分别为ΔQ＝Q2－Q1＝3.6×10－5 C－3×10－5 C＝6×10－6 C，‎ ΔU＝U2－U1＝12 V－10 V＝2 V.‎ 根据电容的定义，它等于每增加1 V电势差所需增加的电荷量，即C＝＝ F＝3×10－6 F＝3 μF.‎ 答案：3 μF ‎11.‎ ‎(2017·济南高二检测)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4 mm，充电后两极板电势差为120 V．A板带正电，若它的电容为3 μF，且P到A板距离为1 mm.求：‎ ‎(1)每一板的带电荷量．‎ ‎(2)一个电子在P点具有的电势能．‎ ‎(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能．‎ ‎(4)两板间的电场强度．‎ 解析：(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6 C＝3.6×10－4 C.‎ ‎(2)EP＝－eφP＝－edPB＝－90 eV.‎ ‎(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得 Ek－0＝－eUBA，Ek＝120 eV.‎ ‎(4)E＝＝3×104 N/C.‎ 答案：(1)3.6×10－4 C ‎(2)－90 eV　(3)120 eV ‎(4)3×104 N/C ‎12.‎ ‎(2017·黄山高二检测)如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.2×10－3 m，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)该电容器所带电荷量．‎ ‎(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？‎ 解析：(1)由题意可得U＝12 V，C＝3.0×10－10 F，‎ 根据公式C＝可得Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.‎ ‎(2)对于平行板电容器的电场有E＝；粒子在电场中受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，所以微粒带负电，根据二力平衡，有mg＝Eq，‎ 联立可得 q＝ ‎＝ C ‎＝2.0×10－6 C 答案：(1)3.6×10－9 C ‎(2)2.0×10－6 C　负电