2017届高中物理课时跟踪检测六电容器和电容静电的应用及危害教科版选修.docx

课时跟踪检测（六） 电容器和电容 静电的应用及危害1(多选)下列说法中正确的是()A电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器B电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比解析：选BC电容器是储存电荷和电能的容器，不论是否带电均是电容器，故A错误；电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，故B正确；根据QCU可知，固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比，选项C正确；电容器的电容跟极板所带电量无关，与两极板间的电压无关，故D错误。2下列关于电容器的说法中，正确的是()A电容越大的电容器，带电荷量也一定越多B电容器不带电时，其电容为零C两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大D电容器的电容跟它是否带电无关解析：选D根据公式C可得电容大，只能说明电荷量与电压的比值大，所带电荷量不一定大，两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较小，A、C错误；电容器的电容是电容器的本身的属性，与电量及电压无关；故B错误D正确。3. (多选)如图1所示是测定液面高度h的传感器。在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，下列说法正确的是()图1A液面高度h变大，电容变大B液面高度h变小，电容变大C金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极D金属芯线的两侧构成电容器的两电极解析：选AC根据电容器的概念及图示可知，金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极，选项C正确，D错误；液面高度h变大，两极间的相对面积变大，根据C可知，电容变大，选项A正确，B错误。4.如图2所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。粒子运动加速度为()图2A. gB. gC. g D. g解析：选A平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，有金属板时，板间场强可以表达为：E1，且有E1qmg，当抽去金属板，则板间距离增大，板间场强可以表达为：E2，有mgE2qma，联立上述可解得：，知选项A正确。5.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为，如图3所示，则下列说法正确的是()图3A保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则减小B保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则不变C开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则不变D开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则增大解析：选C保持开关S闭合，电容器两端的电压不变，带正电的A板向B板靠近，则两极板间的间距减小，根据公式E，可得两极板间的电场强度增大，故增大，A、B错误；若开关S断开，电容器两极板上的电荷总量不变，带正电的A板向B板靠近，则两极板间的间距减小，根据公式C、C、E联立解得E，即两极板间的电场强度大小和极板间的距离无关，所以电场强度不变，故不变，C正确D错误。6如图4所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变大()图4A将M板向下平移B将M板沿水平向右方向靠近N板C在M、N之间插入云母板(介电常数1)D在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触解析：选A仅将M板向下平移，两极板正对面积减小，电容减小，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确；仅将M板沿水平向右方向靠近N板，板间距离减小，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故B错误；仅在M、N之间插入云母板，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误；仅在M、N之间插入金属板，板间距离减小，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故D错误。7.如图5所示，将平行板电容器接在电池组两极间，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()图 5A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，电流方向ba解析：选C电容器与电池组连接，其电压不变，带电尘埃静止，静电力与重力平衡，qEmg，两极板错开时电场强度不变，故C正确；因电容减小，由QCU知电荷量Q减小，电容器放电，电流方向ab，A、B、D错误。8.如图6所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连。开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出。当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了。过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。请思考这是什么原因。图6解析：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场。含尘气体经过电压静电场时被电离。尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上。答案：见解析9.如图7所示是一只利用电容器电容C测量角度的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度发生变化时，电容C便发生变化，于是通过知道电容C的变化情况就可以知道角度的变化情况。下图中，最能正确反映角度与电容C之间关系的是()图7解析：选B两极板正对面积S()R2，则S ()，又因为C S，所以C ()，令Ck()，解得(k为常数)，所以B正确。10. (多选)如图8所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连。a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1。现使a板不动，保持开关S打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2；下列说法中正确的是()图8A若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2v1B若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2v1C若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2v1D若开关S闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b板，则v2v1解析：选BC若开关S保持闭合，则两极板间的电压恒定不变，所以无论向上或向下移动b板，电场力做功WUq恒定不变，重力做功不变，先后穿过两个小孔后速度不变，即v2v1，若开关S闭合一段时间后再打开，两极板上的电荷量不变，向下移动b板，两极板间的距离减小，根据公式C可得电容增大，根据公式C可得两极板间的电压减小，克服电场力做功WUq减小，重力做功不变，故穿过a板后的速度v2v1，C正确D错误。11.如图9所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：图9 (1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。解析：(1)由v22gh得v。(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mgqEma0v22ad得EUEdQCU得QC。(3)由hgt0vat2tt1t2综合可得t。答案：见解析12.如图10所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为Q和Q，此时悬线与竖直方向的夹角为/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。图10解析：设电容