2019-2020学年高中物理 第1章 电场 第7节 了解电容器课后提能训练 粤教版选修3-1

第7节 了解电容器基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1下列关于电容的说法正确的是()a电容器简称电容b电容器a的电容比b的大，说明a的带电荷量比b多c电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 v时电容器需要带的电荷量d由公式c知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比【答案】c【解析】电容器和电容是两个不同的概念，a错；电容器a的电容比b的大，只能说明电容器a容纳电荷的本领比b强，与是否带电无关，b错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等均无关，d错2关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是()a两极板上一定带等量异号电荷b两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和c电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大d某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越小【答案】a【解析】电容器充电后两极板上一定带等量异号电荷，a对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电荷量的绝对值，b错；描述电容器容纳电荷本领的是电容，c错；由u知，电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大，d错3(2018大连模拟)如图，一带电油滴在平行板电容器之间恰能处于静止状态，下列说法正确的是()a保持开关s闭合，适当上移p极板，油滴向上移动b保持开关s闭合，适当左移p极板，油滴向上移动c先断开开关s，再适当上移p极板，油滴仍静止d先断开开关s，再适当左移p极板，油滴仍静止【答案】c【解析】保持开关s闭合，电容器板间电压u不变，板间场强e与板间距离d成反比上移p极板时板间距离d增大，场强减小，液滴所受电场力减小，将向下运动，故a错误；左移p极板时板间距离d不变，场强不变，液滴所受电场力不变，不会运动，故b错误；断开开关s后，电容器的电量q不变，电容c，则板间电场e，上移p极板时板间距离d增大，但场强不变，电场力不变，不会运动，故c正确；左移p极板时板间正对面积s减小，则场强变大，电场力变大，将向上运动，故d错误4(2018太原名校二模)电流和电压传感器可以测量电流和电压，传感器与计算机相连，对采集的数据进行处理，并拟合出相应的函数图象如图所示，把原来不带电的电容器接入电路，闭合开关后，下列图象中能够正确反映充电过程中电荷量与电压、电流与时间关系的是()a bcd【答案】a【解析】电容器充电时，两板间的电势差越来越大，越来越接近电源电动势，故充电电流将越来越小，故a正确，b错误；由quc可知，电容不变，故电量随电压的增大而均匀增大，故c、d错误5如图所示是一个由电池、电阻r与平行板电容器组成的串联电路在迅速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】bc【解析】由题知电容器两极板间电压恒定，设已充电荷量为q，当两极板距离增大时，电容c变小，由qcu，可知带电荷量q将减小，必然有一部分正电荷通过电阻r回流6(2019延边名校月考)如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与理想二极管(理想二极管具有单向导电性)串联接在电动势为e的直流电源(内阻不计)上，电容器下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略闭合开关s，一带电油滴恰好静止于两板间的p点现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是()a平行板电容器的电容将减小b带电油滴的电势能不变c油滴仍将保持静止状态d静电计指针张角变小【答案】ac【解析】现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大，根据c知，d增大，则电容减小，故a正确根据e，u，结合c，知e，电场强度不变，p点与下极板的电势差增大，则p点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，电场强度不变，则油滴所受电场力不变，仍将保持静止，故b错误，c正确由图可知，电容器只能充电，不能放电，随着间距增大，电容减小，因电量只增不减，因此电压必须增大，则静电计指针张角变大，d错误二、非选择题7一对平行金属板竖直放置，与一电压恒为u的直流电源相连，两板间距为d，现将一个质量为m的带电小球用长为l的绝缘轻质细线悬挂在天花板上，小球处于两极板间，静止时小球与竖直方向距离为a.求： (1)两板间电场强度的大小； (2)小球的电荷量【解析】(1)板间场强大小e.(2)电场力qemgtan mg，由e得电荷量q .答案：(1)(2)8把一个3 pf的平行板电容器接在9 v的电池上(1)保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板上的电荷增加还是减少？电荷变化了多少？(2)移去电池后两极板的距离减半，极板间的电势差增大还是减小？电势差变化了多少？【解析】当电源与电容器一直连接时，电容器两极间电压保持不变，但其上的电荷量及板间场强可以变化当断开电源后，电容器所带电荷量不变化，但其间电压可以发生变化(1)电容器原来带电荷量quc931012 c2.71011 c，当两极板的距离减半时，c2c61012 f，电容器后来带电荷量quc5.41011 c，极板上电荷增加了qqq2.71011 c(2)移去电池，电容器上电荷量q不变，由c得电势差u v4.5 v，由此可知距离减半时，极板间电势差减小，故电势差改变量为uuu4.5 v.答案：见解析能力提升9如图所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()a两板间的距离b两板间的电压c两板间的电介质d两板的正对面积【答案】a【解析】计算机键盘上下运动时，改变了上、下两板间的距离，故a正确10(2019绵阳期末)指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了十万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪(本义：山谷)和嵴(本义：山脊)与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则()a指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小b指纹的峪处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小c在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大d在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小【答案】bc【解析】指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式c得知电容大，距离远时电容小，故a错误，b正确；在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由qcu可知，各金属颗粒电极电量增大，c正确，d错误11如图所示，一平行板电容器接在u12 v的直流电源上，电容c3.01010f，两极板间距离d1.20103 m，取g10 m/s2，求：(1)该电容器所带电荷量；(2)若板间有一带电微粒，其质量为m2.0103 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？【答案】【解析】(1)由公式c得qcu3101012 c3.6109 c(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qemg，而e解得q c2.0106 c，微粒带负电荷答案：(1)3.6109 c(2)2.0106 c负电荷12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6108 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2 cm的