2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1课时分层作业7　了解电容器 静电与新技术 Word版含解析

1、课时分层作业(七)了解电容器静电与新技术(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1电容器是一种常用的电子元件对电容器认识正确的是()a电容器的电容与它所带的电荷量成正比b电容器的电容与它两极板间的电压成正比c在相同电压作用下，带电荷量多的电容器的电容比较大d电容的常用单位有f和pf，1 f103pfc电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量电容的大小是由电容器本身结构决定的，与两极板间电压及电容器所带电荷量无关，a、b错误；由c知，u一定时，q越大的电容器，c越大，c正确；单位f与pf的换算关系为1 f106 pf，d错误2常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器

2、和可变电容器两类如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是()甲乙a.图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的b在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化c根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5 v时乙电容器就会被击穿d根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5 v电压时，储存的电量为5.5 cd根据电容的决定式c，知c与板间距离d、极板正对面积和电介质有关，由图知板间距离d和电介质没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的，故a错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质发生变化，电容变化，

3、故b错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据qcu知q1.0×5.5 c5.5 c，故c错误，d正确3最近，一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火，下列说法正确的是()a加油时可以通过整理衣服导走静电b通过加油机接地的金属面板进行操作，不会导走身上的静电c加油前可以先通过洗手以清除静电d衣服上的静电产生方式属于接触起电c加油时整理衣服，衣服与空气产生摩擦，不仅不会导走静电，还会产生更多的静电，故a错误；通过加油机接地的金属面板进行操作，会导走身上的静电，故b错误；加油前可以先通过洗手消除静电，同时手比较湿润，也不会产生静电，故c正确；衣服上的静电产

4、生方式属于摩擦起电，故d错误4(多选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向下列说法正确的有()a电容器正在充电b电容器正在放电c电容器两板间距离一定正在变大d电容器两板间距离可能正在变小ad平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则电容器正在充电，故a正确，b错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故d正确，c错误5一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在p点，如图所示，以c表示电容器的电容、e表示两板间的场强、表示p点的电势，ep表示正电荷在p点的电

5、势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()c电容器的电容c，两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电容c与d成反比，a错误；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据e，u，c，可知e保持不变，b错误；负极板接地，电势为零，p点的电势等于p点到负极板的电势差，即el，e不变，l减小，线性减小，c正确；由epq可知，ep随的变化而变化，即ep随l的变化而变化，d错误6一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容c和两极板间的电势差u的变化情况是()ac和u均增大bc增大，u

6、减小cc减小，u增大 dc和u均减小b由平行板电容器电容决定式c知，当插入电介质后，r变大，则在s、d不变的情况下，c增大；由电容定义式c得u，又电荷量q不变，故两极板间的电势差u减小，选项b正确7(多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地一带负电的油滴位于容器中的p点且处于静止状态现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则()a带电油滴将竖直向下运动b带电油滴的机械能将增加cp点的电势将升高d电容器的电容增加，极板带电量增加ac下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，d增加，根据公式c可得电容器电容减小，因为两极板和电源相连，所以电压不变，根据公式c可得电荷量减小，d错误；根据公式

7、e可得两极板间的电场强度减小，所以受到的电场力减小，故重力大于电场力，所以带电油滴将向下运动，a正确；因为上极板接地，电势为零，而ued，p到上极板的电势差减小，因为是负电势差，所以p点的电势增大，c正确；因为向下运动过程中电场力做负功，需要克服电场力做功，机械能减小，故b错误8.如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小f和绳子的拉力大小t，下列判断正确的是()af逐渐增大，t逐渐减小bf逐渐减小，t逐渐减小cf逐渐减小，t逐渐增大df逐渐增大，t逐渐增大b电

8、容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，则由ued可知，电场强度e减小；电场力feq减小；小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡，故拉力与电场力和重力的合力大小相等，方向相反；根据平行四边形定则可知，t；由于重力不变，电场力变小，故拉力变小，b正确一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1如图所示是一只利用电容器的电容(c)测量角度()的电容式传感器的示意图当动片和定片之间的角度()发生变化时，电容(c)便发生变化，于是通过电容(c)的变化情况就可以知道角度()的变化情况下图所示的图象中，最能正确反映角度()与电容(c)之间关系的是()a

9、bcdb两极板正对面积s()r2，则s()，又因为cs，所以c()，令ck()，则(k为常数)，故b正确2基于人的指纹具有唯一性和终身不变性的特点，科学家们发明了指纹识别技术目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指

10、纹的图象数据根据以上信息，下列说法中正确的是()a在峪处形成的小电容器电容较大b在峪处形成的小电容器放电较慢c在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大d潮湿的手指对指纹识别没有任何影响c根据电容的计算公式c可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故a错误；由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据qcuu可知，极板与指纹峪(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故b错误，c正确；湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会

11、影响指纹解锁，故d错误3某电容器充电后的电压为8 v，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的i­t曲线(如图).则放电过程中()a电容器储存的电能不变b电路中的电流不变c电容器两极板间的电压不变d电容器的电容不变d放电过程是储存的电能转化为其他形式的能，故电能减小，故a错误；由图象可知，放电过程，电流随时间逐渐减小，故b错误；在放电的过程中，电荷量减小，根据c知，电容不变，则电压逐渐减小，故c错误；电容器的电容是表征储存电荷本领的物理量，与带不带电无关，故电容器的电容不变，故d正确4如图所示，平行板电容器两极板m、n相距d，两极板分别与电压为u的恒压电源两极连接，极板m带正电

12、现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时任意一个极板所带的电荷量的绝对值与油滴所带的电荷量的绝对值的比值为k，则()a油滴带正电b油滴所带的电荷量为c电容器的电容为d将极板n向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动c由题知，油滴静止不动，则油滴受到竖直向上的电场力作用，平行板电容器极板间电场强度方向竖直向下，故油滴带负电，a错误；设油滴所带电荷量为q，由平衡条件得mgq，则油滴所带的电荷量q，b错误；一个极板所带的电荷量绝对值qkqk，电容器的电容c，c正确；电源电压不变，将极板n向下缓慢移动一小段距离，两极板间电场强度减小，油滴所受电场力减小，则油滴将向下做加速运动，故d错误二、

13、非选择题(28分)5.(14分)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6×108c，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板为2 cm的c点处的电势解析(1)由电容定义式c f1×109 f.(2)两板之间为匀强电场e v/m2×103 v/m，方向竖直向下(3)c点距a板间距离为dacddbc1 cma与c间电势差uacedac20 v又uacac，a0可得c20 v.答案(1)1×109 f(2)2×103 v/m，方向竖直向下(3)20 v6(14分)如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于o点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为q和q，此时悬线与竖直方向的夹角为/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增