高中物理第一章静电场第6节电容器和电容第7节静电的应用及危害课时训练含解析教科版选修.docx

第6节电容器和电容第7节静电的应用及危害【测控导航】知识点题号1. C=和C=的理解与计算1(易),2(易),3(易),5(易),6(易),9(中),10(中)2.平行板电容器的动态分析4(易)3.静电的应用及危害7(中)4.平行板电容器与力学综合8(中),11(难)1.根据电容的定义式C=知(D)A.电容器的电容越大,则电容器所带电荷量越多B.电容器两极板间电压越大,电容越大C.电容器与所带电荷量成正比,与电压成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化解析:电容器的电容是由电容器本身决定,与所带电荷量、两极板间的电压无关.公式C=是定义式,它可以适用于任何电容器,但绝不能说C与Q成正比,或C与U成反比.2.(多选)一个空气平行板电容器,极板间距离为d,正对面积为S,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是(CD)A.将电压变为U/2B.将带电荷量变为2QC.将极板正对面积变为2SD.将两极间充满介电常数为2的电介质解析:电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关,所以选项A,B不正确;根据C=,可知选项C,D正确.3.如图所示为某一电容器中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(B)A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5.010-2 FD.电容器的电荷量变化量为0.20 C解析:由Q=CU知U降低,Q减小,故为放电过程,选项A错误,B正确;由C= F=510-3 F可知,选项C错误;Q=CU=510-34 C=0.02 C,选项D错误.4.(多选)如图所示,金属板组成的电容器充电后与静电计相连,要使静电计指针的张角变大,下列措施中可行的是(AB)A.A板向上移动 B.A板向左移动C.电容器之间充满介质D.电容器放走部分电荷解析:电容器上的电荷量不变,要使静电计指针的张角变大,A,B两板间的电压要变大,当A板上移时,两极板的正对面积变小,电容器的电容变小,所以两极板间的电势差变大,静电计指针的张角变大,选项A正确;A板向左移动,极板间的距离变大,电容器的电容变小,所以两极板间的电势差变大,选项B正确;电容器间充满介质,电容器的电容变大,所以两极板间的电势差变小,静电计指针的张角变小,选项C错误;电容器放掉部分电荷,电容器的电容不变,所以两极板间的电势差变小,选项D错误.5.(2017日照高二检测)如图所示,平行板电容器的电容为C,极板带电荷量为Q,极板间距为d,若在两极板间正中央放一带电荷量为q的点电荷,则它所受到的电场力大小为(C)A.k B.k C. D.解析:平行板间电压U=,所以两板间的场强E=,电场力大小F=qE=,选项C正确.6.(多选)如图所示,将平行板电容器与电池组相连,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(BC)A.电容器带电荷量不变B.尘埃仍静止C.电流表中有ab的电流D.电流表中有ba的电流解析:将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式C=得知,电容减小,而电压不变,由C=可知,电容器带电荷量减小,故选项A错误.由于板间电压和板间距离不变,则板间场强不变,尘埃所受静电力不变,仍处于静止状态,故选项B正确.电容器所带电荷量减小,处于放电状态,而电容器上极板带正电,下极板带负电,电路中形成逆时针方向的电流,则电流表中有ab的电流,故选项C正确,D错误.7.(多选)如图所示,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,这是因为(AC)A.烟尘在高压电场作用下带上了负电B.烟尘在高压电场作用下带上了正电C.带负电的烟尘吸附在线圈上,因此看不到有烟冒出D.带正电的烟尘吸附在直导线上,因此看不到有烟冒出解析:烟尘在直导线和管外线圈形成的高压电场作用下,带上了负电.带负电的烟尘颗粒被吸附到了带正电的线圈上,因此看不到有烟冒出,选项A,C正确.8.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是(D)A.带电液滴可能带正电B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从b到a的电流C.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离的过程中,液滴静止不动解析:带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,选项A错误;当两极板间距离增大的过程中,C变小,所以Q变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a到b,选项B错误;断开S,Q不变,减小S,C变小,U变大,d不变,所以E增大,电场力大于重力,液滴加速上升,选项C错误;由E=知,Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,选项D正确.9.(2017济宁高三模拟)(多选)如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地.P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球.P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度.在以下方法中,能使悬线的偏角变大的是(BC)A.缩小a,b间的距离B.加大a,b间的距离C.取出a,b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、相对介电常数更大的电介质解析:由题意可知,偏角变大,电场力变大,场强变大,P,Q两板间的电势差必变大.由UPQ=Uba和U=,可知,增大两极板间的距离,减小极板正对面积、取出极板间的电介质,都可以满足题意,选项B,C正确,A,D错误.10.如图所示,平行板电容器的两个极板A,B分别接在电压为60 V的恒压电源上,两极板间距为3 cm,电容器带电荷量为610-8 C,A极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两板之间的电场强度;(3)距B板为2 cm的C点处的电势.解析:(1)由电容定义式得C= F=110-9 F.(2)两极板之间为匀强电场E= V/m=2103 V/m方向竖直向下.(3)C点距A板间距离为dAC=d-dBC=1 cm,A与C间电势差UAC=EdAC=20 V,又UAC=A-C, A=0,可得C=-20 V.答案:(1)110-9 F(2)2103 V/m方向竖直向下(3)-20 V11.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