2018-2019学年高中物理静电场8电容器的电容课时作业.docx

8 电容器的电容课时作业A组基础巩固一、单项选择题1.(2018云南师大附中检测)如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是()A是充电过程B是放电过程C该电容器的电容为5.0102 FD该电容器的电荷量变化量为0.20 C解析：由QCU知，U降低，Q减小，故为放电过程，选项A错误，选项B正确；由C F5.0103 F，可知选项C错误；QCU5.01034 C0.02 C，选项D错误答案：B2.平行板电容器与电源连接充电若保持电源接通，先将一导体平板插入电容器两平板间，然后从另一侧抽出，如图所示则在此过程中()A插入和抽出导体板时电容器既不充电也不放电B插入和抽出导体板时电容器均充电C插入和抽出导体板时电容器均放电D插入导体板时电容器充电，抽出导体板时电容器放电解析：两板间插入导体板，相当于减小平行板的间距，由C知电容器电容变大，又因为电容器两极板电压不变，所以由QUC可知Q增大，所以插入导体板时电容器充电，同理可知，抽出导体板时电容器放电，选项D正确答案：D3两块平行金属板带等量异种电荷，要使两极板间的电压加倍，两极板间的电场强度减半，采用的办法有()A两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍D两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍解析：由C、C和E得两板间的电压U，两板间的场强E，可知C正确答案：C4在探究平行板电容器电容的实验中，对一个电容为C、正对面积为S、两极板之间距离为d的电容器，充电Q后()A若带电荷量再增加Q，其他条件不变，则电容器两极板之间的电压一定增加B若带电荷量再增加Q，其他条件不变，则电容器两极板之间的电场强度可能不变C保持带电荷量Q不变，若电容器两板之间的距离增大到2d，其他条件不变，则板间电压增加到原来的4倍D保持带电荷量Q不变，若电容器正对面积减小到原来的，其他条件不变，则电场强度增加到原来的4倍解析：根据电容的定义式C得U，A正确若带电荷量再增加Q，根据电容的定义式C得，电容器两端的电势差增加，则电场强度增加，B错误根据C、C得，两极板的距离增大到2d，板间电压增加到原来的2倍，C错误正对面积减小到原来的，则电场强度增大到原来的2倍，D错误答案：A5.如图所示，平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止，断开开关后，再将极板间距离增大些，则油滴将()A向上运动B仍然静止C向下运动 D向左或向右运动解析：油滴静止在极板间，说明它受到的重力和电场力平衡，电场力向上断开电源时，电容器极板间的电荷量Q不变平行板电容器内部场强E .可见，平行板电容器内部电场强度与d无关，与电荷Q和平行板电容器的正对面积S有关.为电荷密度，E与电荷密度有关，故虽上下移动极板，但Q、S不变，E就不变，油滴受到的电场力就不变，故仍然静止故正确答案为B.答案：B二、多项选择题6.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转化成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用如图所示是一种测定液面高度变化的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体形成一个电容器，电容C的大小变化就能反映液面的升降情况，C与h的关系是()AC增大表示h增大 BC增大表示h减小CC减小表示h减小 DC减小表示h增大解析：金属芯线和导电液体相当于电容器的两极板，液面的升和降分别对应两极板正对面积的增大和减小，由C可知，选项A、C正确答案：AC7.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()AU变小，E不变 BE变大，Ep变大CU变小，Ep不变 DU不变，Ep不变解析：电容器充电后与电源断开，说明电容器带的电荷量不变由C，U，推出Ud，因此正极板向负极板接近，即d变小时，U变小又由E，Ud，故E不变，选项A正确，选项B、D错误负极板接地即以负极板作为零电势点，电场强度E不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能也不变，选项C正确答案：AC8.如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的A板成角，平移B板，下列说法正确的是()AS闭合，B板向上平移一小段距离，角变大BS闭合，B板向左平移一小段距离，角变大CS断开，B板向上平移一小段距离，角变大DS断开，B板向左平移一小段距离，角不变解析：分析小球受力，由平衡条件可知tan ，则场强E增大时，变大，E减小时，变小当S闭合时，电容器两极板间电压不变，由E知此时E取决于板间距离d，故B板上移时，d不变，E不变，不变，A错误；B板左移时，d减小，E增大，变大，B正确；当S断开时，电容器所带电荷量不变，由E，U，C三式可得E，即此种情况下E取决于正对面积S，而与板间距离无关，B上移时，正对面积减小，E增大，变大，C正确；B左移时，d减小，E不变，不变，D正确答案：BCD三、非选择题9.如图所示，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：(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mgqEma小球最终速度为0，有0v22ad得EUEd，QCU得QC(3)由hgt，0vat2，tt1t2得t答案：(1)(2)C(3)B组能力提升一、选择题1(多选)如图所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是()A加速向右移动B加速向左移动C减速向右移动 D减速向左移动解析：由于相对介电常数r发生变化而引起电容器电容C的变化，根据C可知：当电容C变大时，r应该增大，电介质板应向左移动，所以选项B、D正确答案：BD2.如图所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电荷现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30，则电场力对试探电荷q所做的功等于()A. B.C. D解析：根据U，E可得E，所以，AB电场力做功WqElsin 30.答案：C二、非选择题3. (2018浙江杭州高二检测)如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C可用公式Cr计算，式中常量r91012 F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号设每个金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时两金属片的距离为0.6 mm，如果电容变化0.25 pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少？解析：设两金属片间的原距离为d，金属片被按下d时电容变化C0.25 pF，此时金属片间距为(dd)，则C1r，C2r.CC2C1rS()，代入数据解得d0.15 mm.答案：0.15 mm4.如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，极板长为L，极板间距离为d，极板与水平面间夹角为，P、M两点恰好处在电容器的边缘，两极板正对区域均看成匀强电场现有一质量为m的带电液滴由两极板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到M点，此过程中克服空气阻力做功W