2014年高二物理同步课堂课上课下检测：第一章第8节《电容器的电容》（新人教版选修3-1）

1 以下关于电容器的说法正确的是 以下关于电容器的说法正确的是 A 如果甲电容器的电容是乙电容器电容的 如果甲电容器的电容是乙电容器电容的 2 倍 那么甲电容器的带电量一定是乙电倍 那么甲电容器的带电量一定是乙电 容器带电量的容器带电量的 2 倍倍 B 如果甲电容器的带电量是乙电容器带电量的 如果甲电容器的带电量是乙电容器带电量的 2 倍 那么甲电容器的电容一定是乙倍 那么甲电容器的电容一定是乙 电容器电容的电容器电容的 2 倍倍 C 如果一个电容器其两端的电压为 如果一个电容器其两端的电压为 10 V 时 其电荷量为时 其电荷量为 10 9 C 那么该电容器的电 那么该电容器的电 容为容为 10 10 F D 以上说法均不正确 以上说法均不正确解析 解析 电容器的电容与带电量无关 电容器的电容与带电量无关 B 错 由错 由 Q CU 可知 电可知 电 量还与电压有关 量还与电压有关 A 错 由错 由 C 可计算出可计算出 C 10 10 F C 对 故正确答案为对 故正确答案为 C Q U 答案 答案 C 2 下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些 下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些 A 使两极板靠近些 使两极板靠近些 B 增大两极板的正对面积 增大两极板的正对面积 C 把两极板的距离拉开些 把两极板的距离拉开些 D 在两极板间放入云母 在两极板间放入云母 解析 解析 根据平行板电容器电容的计算公式根据平行板电容器电容的计算公式 C 减小距离 增大正对面积 插入 减小距离 增大正对面积 插入 rS 4 kd 介质均可以增大电容 介质均可以增大电容 答案 答案 ABD 3 平行板电容器充电后不断开电源 逐渐增大两极板的正对面积 则正确的选项是 平行板电容器充电后不断开电源 逐渐增大两极板的正对面积 则正确的选项是 A 电容器电容将逐渐增大 电容器电容将逐渐增大 B 两极板间的电场强度将逐渐增大 两极板间的电场强度将逐渐增大 C 两极板间电压将保持不变 两极板间电压将保持不变 D 两极板上带电荷量不变 两极板上带电荷量不变解析 解析 若电容器与电源连接不断开 则两板间电势差恒定 若电容器与电源连接不断开 则两板间电势差恒定 两板距离也不变 故场强大小也不变 而电容器电容随着正对面积的增大而增大 极板带两板距离也不变 故场强大小也不变 而电容器电容随着正对面积的增大而增大 极板带 电荷量随着电容增大也增大 电荷量随着电容增大也增大 答案 答案 AC 4 如图如图 1 所示 是一个由电池 电阻所示 是一个由电池 电阻 R 与平行板电容器组成的串联与平行板电容器组成的串联 电路 在增大电容器两极板间距离的过程中电路 在增大电容器两极板间距离的过程中 A 电阻 电阻 R 中没有电流中没有电流 B 电容器的电容变小 电容器的电容变小 C 电阻 电阻 R 中有从中有从 a 流向流向 b 的电流的电流图图 1 D 电阻 电阻 R 中有从中有从 b 流向流向 a 的电流的电流 解析 解析 开始时 图中电容器被充电 开始时 图中电容器被充电 A 极板带正电 极板带正电 B 极板带负电 根据平行板电容极板带负电 根据平行板电容 器的电容公式器的电容公式 C 可知 当增大电容器两极板间的距离可知 当增大电容器两极板间的距离 d 时 电容时 电容 C 变小 由于电容变小 由于电容 rS 4 kd 器始终与电池相连 电容器极板间的电压器始终与电池相连 电容器极板间的电压 UAB保持不变 根据电容的定义式保持不变 根据电容的定义式 C 当 当 C Q U 减小时 电容器两极板所带电荷量减小时 电容器两极板所带电荷量 Q 减小 减小 A 极板所带的正电荷一部分经极板所带的正电荷一部分经 R 流向电源的正流向电源的正 极 即电阻极 即电阻 R 中有从中有从 a 流向流向 b 的电流 所以选项的电流 所以选项 B C 正确 正确 答案 答案 BC 5 如图如图 2 所示 平行板电容器的电容为所示 平行板电容器的电容为 C 极板带电荷量为 极板带电荷量为 Q 极板 极板 间距为间距为 d 今在两极板间正中央放入一带电荷量为 今在两极板间正中央放入一带电荷量为 q 的点电荷 则它所受到的点电荷 则它所受到 的电场力大小为的电场力大小为 A k B k 2Qq d2 4Qq d2 C D 图图 2 Qq Cd 2Qq Cd 解析 解析 平行板电容器极板间电场为匀强电场 其电场强度为平行板电容器极板间电场为匀强电场 其电场强度为 E 因此点电荷 因此点电荷 q 在在 Q Cd 其中所受到的电场力为其中所受到的电场力为 F Eq Qq Cd 答案 答案 C6 有两个平行板电容器 它们的电容之比为 有两个平行板电容器 它们的电容之比为 5 4 它们所带电荷量之比为 它们所带电荷量之比为 5 1 两极板间距离之比为 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为 则两极板间电压之比和电场强度之比为 A 4 1 1 3 B 1 4 3 1 C 4 1 3 1 D 4 1 4 3 解析 解析 4 1 3 1 U1 U2 Q1C2 Q2C1 5 4 1 5 E1 E2 U1d2 U2d1 4 3 1 4 答案 答案 C 7 如图如图 3 所示 平行板电容器与电动势为所示 平行板电容器与电动势为 E 的直流电源的直流电源 内阻内阻 不计不计 连接 下极板接地 一带电油滴位于电容器中的连接 下极板接地 一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好点且恰好 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 则离 则 A 带电油滴将沿竖直方向向上运动 带电油滴将沿竖直方向向上运动图图 3 B P 点的电势将降低点的电势将降低 C 带电油滴的电势能将减少 带电油滴的电势能将减少 D 若电容器的电容减小 则极板带电荷量将增大 若电容器的电容减小 则极板带电荷量将增大 解析 解析 电容器上极板向上移动一小段距离之后 由于两极板间电压电容器上极板向上移动一小段距离之后 由于两极板间电压 U 不变 由公式不变 由公式 E 知两板间场强变小 油滴所受电场力变小 带电油滴将沿竖直方向向下运动 知两板间场强变小 油滴所受电场力变小 带电油滴将沿竖直方向向下运动 A 错 错 U d P 到下极板距离到下极板距离 d 不变 而强场不变 而强场 E 减小 由公式减小 由公式 U Ed 知知 P 与下极板的电势差变小 又因与下极板的电势差变小 又因 为下极板电势不变 所以为下极板电势不变 所以 P 点的电势变小 点的电势变小 B 对 由于静电力向上 而电场方向向下 可对 由于静电力向上 而电场方向向下 可 以推断油滴带负电 又因以推断油滴带负电 又因 P 点的电势降低 所以油滴的电势能增大 点的电势降低 所以油滴的电势能增大 C 错 图中电容器两错 图中电容器两 端电压端电压 U 不变 电容不变 电容 C 减小时由公式减小时由公式 Q CU 带电荷量减小 带电荷量减小 D 错 错 答案 答案 B 8 如图如图 4 所示 在平行板电容器间悬挂一质量为所示 在平行板电容器间悬挂一质量为 m 带电荷量为 带电荷量为 Q 的小球 的小球 当给电容器充上当给电容器充上 nQ 的电荷量后 小球在图示位置保持平衡 设电容器两极板间的电荷量后 小球在图示位置保持平衡 设电容器两极板间 的距离为的距离为 d 试求 试求 1 电容器的电容 电容器的电容 2 电容器两极板间的电压 电容器两极板间的电压 n 1 图图 4 解析 解析 对小球受力分析如图所示 对小球受力分析如图所示 由图知 由图知 EQ mg tan 所以电容器的电压所以电容器的电压 U Ed C mgd tan Q nQ U nQ mgd tan Q nQ2 mgd tan 答案 答案 1 2 nQ2 mgd tan mgd tan Q 9 如图如图 5 所示 平行板电容器的两个极板所示 平行板电容器的两个极板 A B 分别接在电压为分别接在电压为 60 V 的恒压电源上 的恒压电源上 两极间距为两极间距为 3 cm 电容器带电荷量为 电容器带电荷量为 6 10 8 C A 极板接地 求 极板接地 求 1 平行板电容器的电容 平行板电容器的电容 图图 5 2 平行板电容器两板之间的电场强度 平行板电容器两板之间的电场强度 3 距距 B 板为板为 2 cm 的的 C 点处的电势 点处的电势 解析 解析 1 由电容定义由电容定义 C F 1 10 9 F Q U 6 10 8 60 2 两板之间为匀强电场两板之间