鲁科版选修31 1.4 电场中的导体 作业.doc

1.4 电场中的导体 作业1下列关于电容器的叙述错误的是()a电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器b任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关c电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值d电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能解析：电容器是任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成的能够储存电荷和电能的装置，与导体是否带电无关。则a错，b正确。电容器所带的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值，c正确。电容器充电时，将其他形式的能转化为电能储存起来，反之，放电过程是将它储存的电能转化为其他形式的能，d正确。答案：a2对于给定的电容器，如图1的反映其电容c、电量q、电压u之间关系的图中不正确的是()图1解析：电容c与电容器所带的电荷量及两极板间的电压都无关，所以电容不随q、u变化，对于给定的电容器其上所带电荷量与两端电压成正比，所以只有a项错误。答案：a3当一个电容器所带电荷量为q时，两极板间的电势差为u，如果所带电荷量增大为2q，则()a电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变b电容器的电容减小为原来的1/2倍，两极板间电势差保持不变c电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍d电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1/2倍解析：对某一电容器而言，其电容的大小，决定于它的结构，与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关。由于电容器的内部结构不变，故其电容也不变。由电容的定义式cq/u可知，当所带的电荷量增大为2q时，两极板间的电压也相应增大为2u，故本题应选c。答案：c4(2011天津高考)板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 q 时，两极板间电势差为 u1，板间场强为 e1。现将电容器所带电荷量变为 2q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为 u2, 板间场强为 e2，下列说法正确的是()au2u1，e2e1bu22u1，e24e1cu2u1，e22e1 du22u1，e22e1解析：根据c，c，e可知，21，选项c正确。答案：c5如图2所示，平行板电容器的两极板a、b与电池两极相接，一个带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关s，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，那么()图2a保持开关s闭合，带正电的a板向b板靠近时，减小b保持开关s闭合，带正电的a板向b板靠近时，不变c开关s断开，带正电的a板向b板靠近时，增大d开关s断开，带正电的a板向b板靠近，则不变解析：闭合开关，电容器充电，结果a板带正电，b板带负电，小球在重力、绳子拉力和电场力的作用下处于平衡状态。若保持开关s闭合，a板向b板靠近时，两板间的电势差保持不变，根据e，场强e将增大，所以小球所受电场力也将变大，故角增大。开关s断开，a板向b板靠近时，则极板的带电荷量将不变，由e、u和c，可得e，所以e将不变，小球所受电场力也不变，所以不变。正确选项为d。答案：d6.传感器是一种采集信息的重要元件，如图3所示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，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭 图3合电路，那么()a当f向上压膜片电极时，电容将减小b当f向上压膜片电极时，电容不变c若电流计有示数，则压力f发生变化d若电流计有示数，则压力f不发生变化解析：当f向上压膜片电极时，电容器的两极板间距离减小，电容器的电容增大；因电容器与电源相连，故两极间电压不变，由qcu知，电容器带电荷量将增加，有给电容器的充电电流，故c正确。答案：c7.如图4所示，平行板电容器与电压为e的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的p点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()a带电油滴将沿竖直方向向上运动 图4bp点的电势将降低c带电油滴的电势能将减少d若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析：电容器与电源相连，当上极板上移时，板间距离d增大，场强eu/d减小，电场力减小，带电油滴将向下运动，a错；由ued知，p与下极板电势差减小，p点电势降低，b对；由epq以及粒子带负电可判断，电势能增加，c错；由cq/u知c减小，u不变，q将减小，d错。答案：b8.如图5所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的a极板与灵敏的静电计相接，极板b接地。若极板b稍向上移动一点，可观察到静电计指针的变化，则电容器电容变小的依据是()a两极间的电压不变，极板上的电荷量变小 图5b两极间的电压不变，极板上的电荷量变大c极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小d极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大解析：静电计是用来测带电体和大地之间电势差的，指针偏角大小反映了电容器a、b两极板间电势差大小，由于q几乎不变，而c变小，则由qcu即可得出结论。答案：d9有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3 v，先使它的电荷量减少3104 c，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是多大？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？解析：电容器两极板间电势差的变化量为u(1)u3 v2 v由c，得c f1.5104 f150 f。电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍是150 f。答案：150 f150 f10如图6所示，已知平行板电容器两极板的面积为s，下极板用一根导线接地，两极板间的距离为d，电容器的带电量为q。现有一带电量为q的小球静止在两极板间的p点，问：当发生下列变化时，小球是否会运动？小球的电势能是否发生变化？如果变化了，是变大了还是变小了？ 图6(1)保持其他条件不变，将下极板向下拉动；(2)保持其他条件不变，将上极板向上拉动；(3)保持其他条件不变，将上极板稍稍向右移动；(4)保持其他条件不变，在带电小球和上极板间插入一金属板。解析：带电小球能静止在两极板间，说明小球带负电，带电小球受到的电场力与重力平衡，qemg。(1)当下极板向下拉动时，因极板上的电荷密度没有发生变化，故两极板间的电场强度不变，小球受到的电场力不变，故小球仍处于静止状态。因两极板间的电场强度不变，小球与下极板间的距离变大，故小球所在的p点与下极板间的电势差upb变大。因下极板的电势为零，故p点的电势pupb变大，小球在p点的电势能eppqp，因小球带的是负电，故p点的电势变大，小球的电势能变小。(2)当电容器的上极板向上移动时，电容器两极板间的场强不变，小球受到的电场力不变，仍处于静止状态；因p点与下极板间的距离不变，故p点的电势不变，小球的电势能不变。(3)当把上极板向右移动时，电容器两极板上的电荷密度变大，两极板间的电场强度变大，小球受到的电