高二物理 第13单元45分钟过关检测（训练28电容器的电容）（有解析） 大纲人教版第二册

用心 爱心 专心1 训练训练 2828 电容器的电容电容器的电容 基础巩固基础巩固 站起来 拿得到 站起来 拿得到 1 关于电容器的充放电 下列说法中正确的是 A 充放电过程中外电路有瞬间电流 B 充放电过程中外电路有恒定电流 C 充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D 放电过程中电容器中的电场能逐渐减少 答案 答案 AD 解析 解析 电容器充放电过程中 电路中有短暂的电流 且电流是逐渐减小的 选项 A 正确 充 电过程中电源提供的电能有一部分贮存到电容器两板间的电场中 选项 C 错误 放电过程中 随着电容器两板间所带电荷量的逐渐减小 场强也逐渐减少 电场能也逐渐减少 选项 D 正确 2 根据电容器的定义式 C U Q 可知 A 电容器电容越大 电容器所带电荷量就越多 B 电容器的两极板间电势差越大 电容越大 C 电容器的电容与其带电荷量成正比 与两极板间的电势差成反比 D 电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化 答案 答案 D 解析 解析 本题主要考查电容的定义式 C U Q 即 C 与 Q U 皆无关 Q 与 U 成正比 3 一个电容器 当所带电荷量为 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 电容器电容减少为原来的 2 1 两极板间电势差保持不变 C 电容器电容保持不变 两极板间电势差增大为原来的 2 倍 D 电容器电容保持不变 两极板间电势差减少为原来的 2 1 答案 答案 C 解析 解析 本题考查对电容器电容定义式的理解 应明确 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 C U Q 可知 当所带的电荷 量增大为 2Q 时 两板间的电压也相应增大为 2U 故选项 C 正确 4 对于水平放置的平行板电容器 下列说法中正确的是 A 将两极板之间的距离加大 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 答案 答案 BCD 解析 解析 本题考查了有关影响电容器大小的因素有哪些 由电容的决定式 C kd S 4 可知 影 用心 爱心 专心2 响平行板电容器电容大小的因素有 随正对面积的增大而增大 随两板之间距离的增 大而减小 在两极板之间放入电介质 电容增大 根据上面叙述可直接看出 B C 选项正 确 对于 D 选项 实际上是减小了平行板之间的距离 所以本题正确选项为 BCD 5 如图所示 先接通 S 使电容器充电 然后断开 S 当增大两极板间距离时 电容器所带电 荷量 Q 电容 C 两板间电势差 U 电容器两极板间场强的变化情况是 A Q 变小 C 不变 U 不变 E 变小 B Q 变小 C 变小 U 变大 E 不变 C Q 不变 C 变小 U 变大 E 不变 D Q 不变 C 变小 U 变小 E 变小 答案 答案 C 解析 解析 电容器充电后再断开 其所带的电荷量不变 由 C d S 可知 d 增大时 C 减小 又因 U C Q 所以 U 变大 对于场强 E 由于 E d U U C Q kd S Q 4 S kdQ 4 所以 E d U Sd kdQ 4 S kQ 4 由以上分析可知 间距 d 增大 E 不变化 6 如图所示 平行板电容器板面水平放置于空气中 两板与电源连接 A 板接静电计小球 B 板接静电计外壳 这时有一个带电微粒在电容器中静止 在电键 S 闭合时 将 A 板水平向 左移一段距离 微粒的运动情况是 电容器带电荷量的变化情况是 如果先断开电键 再把 A 板向左移动一段距离 则微粒的运动情况是 静电计指针张角的变化情况是 答案 答案 处于静止状态 减小 加速向上运动 增大 解析 解析 电键 S 闭合时 将 A 板水平左移 板间的电压不会改变 所以板间的场强不变 板 间微粒受力情况也不变 微粒仍处于静止状态 同时 A 板左移时 电容器正对面积减小 电容器电容随之减小 由 C U Q 知 电容器所带电荷量减少 当先断开电键时 电容器电 荷量不变 此时将 A 板左移 电容器正对面积减小 电容减小 由 C U Q 知 板间电压增 大 静电计指针的张角增大 同时板间场强增大 微粒所受向上的电场力将大于其重力 故微粒将加速向 上运动 7 一个电容器的带电荷量是 4 10 8 C 两极板间的电压是 2 V 该电容器的电容是 F 如果将所带电荷量全部放掉 此电容器的电容是 F 答案 答案 2 10 8 2 10 8 用心 爱心 专心3 解析 解析 依据 C U Q 可得 C U Q 2 104 8 F 2 10 8 F 因为电容器的电容是由电容器本身的性质决定的 与 Q U 无关 所以将所带电荷量全部 放掉 这个电容器的电容仍然为 2 10 8 F 能力提升能力提升 踮起脚 抓得住 踮起脚 抓得住 8 下图中有关固定电容器的电荷量 Q 电压 U 电容 C 的关系曲线正确的是 答案 答案 BCD 解析 解析 电容是由电容器本身的因素决定的 与电容器两极板间的电压及所带的电荷量无关 所以选项 A 错误 B 和 D 正确 电容器所带电荷量与两极板之间的电压成正比 所以选项 C 正确 9 某电容器上标有 1 5 F 9 V 则该电容器 A 所带电荷量不能超过 1 5 10 6 C B 所带电荷量不能超过 1 35 10 5 C C 所加的电压不应超过 9 V D 该电容器的击穿电压为 9 V 答案 答案 BC 解析 解析 电容器上所标的 1 5 F9 V 为其电容和额定电压值 由此可求得电容器允许带的 电荷量的最大值为 Q CU 1 5 10 6 9 C 1 35 10 5 C 所以选项 B C 正确 10 将平行板电容器充电后 去掉电源 下面说法正确的是 A 相对面积不变 极板间距离增大 场强不变 电势差增大 B 极板间距离不变 相对面积减小 场强变大 电势差增大 C 相对面积不变 极板间距离减小 电荷量减少 电容增大 D 极板间距离不变 相对面积增大 电容增大 电荷量不变 答案 答案 ABD 解析 解析 由 U C Q 和 E d U 以及 C kd S 4 可得 E S kQ 4 当去掉电源后 意味着 Q 不变 因此若 S 不变 无论 d 如何变化 E 将保持不变 若 S 变小 则 E 变大 然后根据 U Ed 判定 两极板间的电势差变化情况 所以 正确选项为 ABD 11 一个平行板电容器 使它每板电荷量从 Q1 30 10 6 C 增大到 Q2 36 10 6 C 时 两板间 的电势差从 U1 10 V 增大到 U2 12 V 这个电容器的电容量多大 如果使两板电势差从 10 V 降为 U2 6 V 则每板需减少多少电荷量 答案 答案 3 F 1 2 105 C 解析 解析 电荷量的增加量和电势差的增加量分别为 Q Q2 Q1 36 10 6 C 30 10 6 C 6 10 6 C 用心 爱心 专心4 U U2 U1 12 V 10 V 2 V 根据电容的定义 电容器的电容量等于每增加 1 V 电势差所需增加的电荷量 即 C U Q 2 106 6 F 3 10 6 F 3 F 要求两极板间电势差降为 6 V 则每板应减少的电荷量为 Q C U 3 10 6 10 6 C 1 2 10 5 C 拓展应用拓展应用 跳一跳 够得着 跳一跳 够得着 12 设可变电容器两极板间的电压是恒定的 1 将动片旋出一些 稍微减小极板间的正对面积 该电容器的电容将如何变化 2 如果两极板间的正对面积不变 只使极板间的距离稍微增大 则电容器的电容将如何 变化 答案 答案 1 变小 2 变小 解析 解析 依据题意可知可变电容器两极板间的电压保持不变 1 当动片旋出一些 稍微减小电容器两个极板间的正对面积 依据 C kd S 4 可知 电 容器的电容将会变小 2 当两板间的距离稍微变大一些时 依据 C kd S 4 可知 电容器的电容也将变小 13 右图所示是一个由电池 电阻 R 电键 S 与平行板电容器组成的串联电路 电键闭合 在增大电容器两极板间距离的过程中 A 电阻 R 中没有电流 B 电容器的电容变小 C 电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D 电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流 答案 答案 BC 解析 解析 图中电容器被充电 A 极板带正电 B 极板带负电 根据平行板电容器的大小决定因 素 C d S 可知 当增大电容器两极板间距离 d 时 电容C 变小 由于电容器始终与电池相 连 电容器两极板间电压 UAB保持不变 根据电容的定义 C AB U Q 当 C 减小时电容器两 极板所带电荷量 Q 都要减小 A 极板所带正电荷的一部分从 a 到 b 经电阻 R 流向电源正极 即电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 14 如图 把一个平行板电容器接在电压 U 10 V 的电源上 现进行下列四步动作 用心 爱心 专心5 1 合上 S 2 在两板中央插入厚为 2 d 的金属板 3 打开 S 4 抽出金属板 则此时电容器两板间的电势差为 A 0 V B 10 V C 5 V D 20 V 答案 答案 D 解析 解析 每一步动作造成的影响如下 1 合上 S 电源对电容器充电 至电压为 U 设电容为 C 则带电荷量 Q1 CU 板间形 成一个匀强电场 场强为 E1 d U 2 插入金属板 板的两侧出现等量异号的感应电荷 上下形成两个匀强电场区域 其宽 度均为 4 d 由于整个金属板