2019_2020版高中物理第一章8电容器的电容课时作业新人教版.docx

8电容器的电容1.(2019湖南株洲校级月考)电容器是一种常用的电子元件,对电容器认识正确的是(A)A.电容器的电容表示其储存电荷的能力B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比D.电容的常用单位有F和pF,1 F=103 pF解析:电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量,A正确;电容是电容器本身的性质,与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关,B,C错误;电容器的常用单位的换算关系是 1 F=106 pF,D错误.2.某电容器上标有“25 F450 V”字样,下列对该电容器的说法中正确的是(A)A.要使该电容器两极板之间电压增加1 V,所需电荷量为2.510-5 CB.要使该电容器带电荷量为1 C,两极板之间需加电压 2.510-5 VC.该电容器能够容纳的电荷量最多为2.510-5 CD.该电容器能够承受的最大电压为450 V解析:由C=,得Q=CU=2.510-51 C=2.510-5 C,A正确;若Q=1 C,则U=4104 V,B错误;当电容器的电压为450 V时,电容器的电荷量最多,Q=CU=2.510-5450 C=1.12510-2 C,C错误;450 V 是电容器的额定电压,低于击穿电压,D错误.3.(2019四川成都校级月考)对于水平放置的平行板电容器,下列说法中错误的是(A)A.将两极板的间距加大,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.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的铝板,电容将增大解析:根据C=可知,电容随正对面积的增大而增大;电容随两极板间距离的增大而减小;在两极板间放入电介质,电容增大.由此可知选项A错误,B,C正确;对D选项,实际上是减小了平行板的间距,所以D正确.4.(2019安徽合肥校级月考)一个已充电的电容器,若使它的电荷量减少310-4 C,则其电压减少为原来的,则(B)A.电容器原来的带电荷量为910-4 CB.电容器原来的带电荷量为4.510-4 CC.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的解析:电容与电容器的带电荷量和板间电压无关,D错误;设电容器原来的带电荷量为Q,电压为U,由C=,解得Q=4.510-4 C,而U的大小无法求出,故A,C错误,B正确.5.(2019安徽宿州一模)(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图.当被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,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为,则被测物体(BC)A.向左移动时,增大B.向右移动时,增大C.向左移动时,减小D.向右移动时,减小解析:当被测物体向左移动时,导致电容器极板间的电介质增大,则电容会增大,由于电荷量不变,则电容器极板间的电压减小,即减小,故A错误,C正确;当被测物体向右移动时,导致电容器极板间的电介质减小,则电容会减小,由于电荷量不变,则电容器极板间的电压增大,即增大,故B正确,D错误.6.(2019福建福州校级检测)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,两极板间距为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A,B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30,则静电力对检验电荷+q所做的功等于(C)A.B.C.D.解析:电容器两极板间电势差为U=,场强为E=Ud=.而AB两点间电势差为UAB=Essin 30=,静电力对+q所做的功为W=qUAB=,C正确.7.(2019天津校级检测)如图所示,平行板电容器的两极板A,B接在电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,下列说法中正确的是(A)A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则不变C.断开S,将A板向B板靠近,则增大D.断开S,将A板向B板靠近,则减小解析:保持S闭合,则电容器两极板间的电压不变,由E=可知,当A板向B板靠近时,E增大,小球所受静电力增大,增大,A正确,B错误;断开S,则两板带电荷量不变,由Q=CU=E可知,将A板向B板靠近,并不改变板间电场强度,小球所受的静电力不变,故不变,C,D错误.8.(2019黑龙江大庆校级模拟)如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带正电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则(D)A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针张角变小C.电容器的电荷量不变D.带电小球的电势能将增大解析:根据C=知,下极板竖直向下移动一小段距离,即d增大,则电容减小,故A错误;静电计连接电容器两端,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B错误;下极板竖直向下移动一小段距离,电容减小,根据电容的定义式C=,电容器与电源保持相连,U不变,则电荷量Q减小,故C错误;电势差不变,d增大,由公式E=分析得知板间电场强度减小,P点与上极板间的电势差减小,而P点的电势比上极板低,上极板的电势不变,则P点的电势升高,因为带电小球带正电荷,小球的电势能增大,故D正确.9.(2019云南昆明校级月考)如图所示,为一只电容式传感器部分构件的示意图.当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度发生变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C的变化情况就可以知道的变化情况.那么,下列图中,能正确反映C和间函数关系的是(D)解析:若设=180时两板正对面积为S0,则圆心角和电容C满足关系式C=S0,因为为一定值,可知C和为线性关系,图线可表示为C=k0,其中k0=,D正确.10.(2019江西南昌校级检测)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=3.010-10 F,两极板间距离d=1.2010-3 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m=2.010-3 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)由公式C=得Q=CU=3.010-1012 C=3.610-9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则带电微粒带负电,并且有qE=mg,而E=,解得q= C=2.010-6 C.答案:(1)3.610-9 C(2)2.010-6 C负电荷11.(2019山东潍坊校级月考)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a,b与电源E相连,在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将b板向上平移一小段距离,但仍在M点下方,稳定后,下列说法正确的是(B)液滴将加速向下运动M点电势升高带电液滴在M点的电势能增大在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,静电力做功相同A.B.C.D.解析:电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b板向上平移一小段距离,由E=可知场强变大,液滴的静电力变大,液滴将加速向上运动,a,M间的电势差增大,a点电势为零,M点电势降低,由于液滴带负电,带电液滴在M点的电势能增大.在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,两板间的电势差不变,静电力做功相同,B项正确.12.(2019山东烟台校级月考)如图所示,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.粒子运动的加速度为(A)A.ldgB.gC. gD. g解析:带电粒子在电容器两极板间时受到重力和静电力的作用,最初处于静止状态,由二力平衡条件可得mg=q;当把金属板从电容器中快速抽出后,电容器两极板间的电势差不变,但两极板间的距离发生了变化,引起电场强度发生了变化,从而静电力也发生了变化,粒子受力不再平衡,产生了加速度,根据牛顿第二定律ma=mg-q,两式联立可得a=g.13.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好为零(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)小球从开始下落到运动到下极板处所用的时间.解析:(1)小球从开始下落到上极板间做自由落体运动,由v2=2gh,得v=.(2)在极板间带电小球受重力和静电力作用,由牛顿第二定律得mg-qE=ma由运动学公式知0-v2=2ad,整理得电场强度E=由U=Ed,Q=CU,得电容器所带电荷量Q=.(3)由h=g,0=v+at2,t=t1+t2,整理得t=.答案:(1)(2)(3)14.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