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2013 高考物理复习训练 1 8 时间 60 分钟 知识点一 电容器与电容 1 关于电容器和电容的概念 下列说法正确的是 A 任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B 用电源对平行板电容器充电后 两极板一定带有等量异种电荷 C 某一电容器带电荷量越多 它的电容就越大 D 某一电容器两板间的电压越高 它的电容就越大 解析 电容器是盛电的容器 电容是描述电容器盛电本领大小的物理量 电容的大小 与电容器带电多少及两极间电压大小都无关 答案 AB 2 有一个正放电的电容器 若使它的电荷量减少 3 10 6 C 其电压降为原来的1 3 则 A 电容器原来带的电荷量是 9 10 6 C B 电容器原来带的电荷量是 4 5 10 6 C C 电容器原来的电压可能是 5 V D 电容器原来的电压可能是 5 10 7 V 解析 由 C Q U得 Q U Q 3 10 6 U 3 解得 Q 4 5 10 6 C 故 B 正确 当 U 1 5 V 时 C1 Q U1 4 5 10 6 5 F 0 9 F 当U2 5 10 7 V时 C 2 Q U2 4 5 10 6 5 10 7F 9 F 这么大的 电容可以说在哪里都没有 F 的单位非常大 一般的电容都是 F 以及 PF 故电压不可能为 5 10 7 V 故 C 项正确 答案 BC 知识点二 平行板电容器 3 连接在电源两极上的平行板电容器 当两极板间距离减小时 A 电容器的电容 C 变大 B 电容器极板的带电荷量变大 C 电容器两极板间的电势差 U 变大 D 电容器两极板间的电场强度 E 变大 解析 电容器两极板间距离减小 由 C S d 得其电容变大 所以 A 正确 因为电容器 连在电源上 所以两极板间的电压保持不变 故C错误 由 Q CU得电容器所带电荷量变 大 所以 B 正确 由 E U d知 两极板间的场强变大 所以 D 正确 答案 ABD 4 用控制变量法 可以研究影响平行板电容器电容的因素 如图 1 8 9 所示 设两 极板正对面积为 S 极板间的距离为 d 静电计指针偏角为 实验中 极板所带电荷量不 变 若 图 1 8 9 A 保持 S 不变 增大 d 则 变大 B 保持 S 不变 增大 d 则 变小 C 保持 d 不变 减小 S 则 变小 D 保持 d 不变 减小 S 则 不变 解析 静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小 在做选项所示的操作中 电容器 电荷量 Q 保持不变 C Q U rS 4 kd 保持 S 不变 增大 d 则 C 减小 U 增大 偏角 增大 选项A正确 B错误 保持d不变 减小S 则C减小 U增大 偏角 也增大 故选项C D 均错 答案 A 5 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 解析 由 U Q C得 U1 U2 Q1C2 Q2C1 5 4 5 4 1 又由 E U d Q Cd得 E1 E2 Q1C2d2 Q2C1d1 5 4 3 5 4 3 1 所以选项 C 正确 答案 C 图 1 8 10 6 传感器是一种采集信息的重要器件 如图 1 8 10 所示的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上时 以下说法中正确的是 A 若 F 向上压膜片电极 电路中有从 a 到 b 的电流 B 若 F 向上压膜片电极 电路中有从 b 到 a 的电流 C 若 F 向上压膜片电极 电路中不会出现电流 D 若电流表有示数 则说明压力 F 发生变化 E 若电流表有示数 则说明压力 F 不发生变化 解析 F 向上压膜片电极 使得电容器两板间的距离减少 电容器的电容增加 又因 电容器两极板间的电压不变 所以电容器的电荷量增加 电容器继续充电 电路中有从 b 到 a 的电流 B 正确 电流表有示数 则电容器中不断充电 或放电 故 Q 在变化 F 变 化 D 正确 答案 BD 知识点三 电容器的综合应用 图 1 8 11 7 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器 如图 1 8 11 所示 电容 的计算公式是 C rS d 其中常量 r 9 0 10 12 F m 1 S 表示两金属片的正对面积 d 表示 两金属片间的距离 当某一键被按下时 d 发生改变 引起电容器的电容发生改变 从而 给电子线路发生相应的信号 已知两金属片的正对面积为 50 mm2 键未被按下时 两金属 片间的距离为 0 60 mm 只要电容变化达 0 25 pF 电子线路就能发生相应的信号 那么为使 按键得到反应 至少需要按下多大距离 解析 先求得未按下时的电容 C1 0 75 pF 再由C1 C2 d2 d1 得 C C2 d d1和 C2 1 00 pF 得 d 0 15 mm 答案 0 15 mm 8 如图1 8 12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 图 1 8 12 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 介电常数更大的电介质 解析 本题考查的知识点是电容器 电场力 设 PQ 两金属板构成的电容器电容为 C0 带电荷量为 q0 由题意知 b 板与 P 板的电势相等 所以两电容器的电势差 U 相等 设 电容 C 的带电荷量为 q 根据题意知两个电容器带的总电荷量不变 设为 Q 所以 q0 q Q 根据 Q CU 所以 C0U CU Q 对小球要使 角增大 根据力的平衡可得小球受到的 电场力要增大 即需两极板间的电势差增大 因此根据 C0U CU Q 只有 C0或 C 减小才 能使 U 增大 根据 C rS 4 kd 电介质减小 正对面积减小或极板距离增大都能使电容减 小 故选项 B C 正确 答案 BC 图 1 8 13 9 如图 1 8 13 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 F 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 EPP e P eUAB d dPB 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 U d 3 10 4 N C 答案 1 3 6 10 4 C 2 90 eV 3 120 eV 4 3 104 N C 图 1 8 14 10 如图 1 8 14 所示 一平行板电容器跟一电源相接 当 S 闭合时 平行板电容器 极板A B间的一带电液滴恰好静止 若将两板间距离增大为原来的两倍 那么液滴的运动 状态如何变化 若先将 S 断开 再将两板间距离增大为原来的两倍 液滴的运动状态又将 如何变化 解析 带电液滴静止时 所受的电场力和重力平衡 液滴带负电 由于液滴所受重力 不变 液滴运动状态随电场力的变化而变化 由于电场力 F Eq 因此 只要分析出场强 E 的变化情况即可 1 S 闭合时 U 不