人教版必修第三册2020_2021学年高中物理课时分层作业8电容器的电容含解析

1、课时分层作业（八）电容器的电容（时间：40分钟分值：100分）合格基础练一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分）1 .关于电容器，下列说法正确的是（）A.在充电过程中电流恒定B.在放电过程中电容减小C.能储存电荷，但不能储存电能D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器D 电容器在充电过程中电流是减小的，A错误；电容器的电容与所带电量大小无关，B错误；电容器储存电荷的过程就是储存电能的过程，C错误；由电容器的定义可知，D正确。2 .常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。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

2、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 C E rS 一 一 .一 一D 根据电容的决定式 C= 47d，知C与板间距离d、极板正对面积S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S来改变电容的，故 A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质一发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据Q

3、= CUD Q= 1.0 X 5.5 C= 5.5 C,故C错误，D正确。3 .如图所示为一只极距变化型电容式传感器的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容 C便发生变化，通过测量电容 C的变化就可知道两极板之间距离 d 的变化情况。下列选项能正确反映C与d之间变化规律的图像是（）13:疣极板，/ J J/，F F 兽J J J二二了CABD动板板A 由平行板电容器电容的决定式 rS . .C= 可知，电容C与两极板之间距离 d成反比,4兀kd在第一象限反比例函数图像是双曲线的一支，选项A正确。4 .如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止

4、状态。若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃仍静止D.电流计中将有电流通过，电流方向由b-a所以电即电若将两极板错开一些， 则电容器的电容减小， 电容器两极板间的电压不变,容器上的带电荷量减少，电容器放电，电流从电容器的正极板流出，流向电源的正极, 流方向为a-b;因电容器两极板间的距离没有发生变化，所以场强没有发生变化，带电尘埃受到的电场力不变，尘埃仍静止。故选项C正确。5 .工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线 上设置如图所示传感器。其中 A B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定

5、,且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是A.B.C.B平行板电容器的电容减小B两板间的电场强度增大B两板上的电荷量变小D.有电流从a向b流过灵敏电流计_ rS.D 根据平行板电容器的决定式 c= 471kd可知，当产品厚度增大时， 导致r增大，电 容器的电容C增大，A选项错误；根据 Q= CUr知，极板带电量 Q增加，C选项错误；电容 器充电，电流从a向b流过灵敏电流计，D选项正确；两板之间的电势差不变， 板间距不变, 两板间电场强度 E= U不变，B选项错误。6 .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I-t曲线

6、（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；由图像可知，.一 .一， Q AQ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= u1= 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。二、非选择题（14分）7 . 一个平行板电容器，使它每个极板所带电荷量从Q = 3X10-5 C增加到Q = 3.6X105 C时，两极板间的电势差从U=10 V增加

7、到U2= 12 V,求这个电容器的电容。如要使两极板电势差从 Ui= 10 V降到U2 =6 V,则每个极板需减少多少电荷量？解析由电容器的电容定义式C= U知Q= CU当电荷量为 Q时，Q=CU。当电荷frC2-Q 0.6 X10 5 C量为 Q时，Q=CU。显然 QQ=C（U2U）,即 C=tTf=-=3 科 F。U2- U2 V当两极板间电势差降到6 V时，每极板应减少的电荷量为AQ = CA U =3X106X（10- 6） C =1.2 X10 5 Co答案3 口 1.2 X10 5 C等级过关练一、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1.如图所示，电源 A两端的电压恒为 6

8、 V,电源B两端的电压恒为 8 V,当开关S从A 扳到B时，通过电流计的电荷量为1.2X105 C,则电容器的电容为（）A. 2 乂 10 5 FC. 6X10 4 F8. 1.5 X 10 6 FD. 8.6 X 10 7 FD 当开关S接A时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q= CU,当开关S扳到B时,电容器上极板带负电，所带电荷量Q =CU,该过程中通过电流计的电荷量AQ= *Q =aUA+ U）=1.2X105 C,解得电容 C= 8.6X107 F,选项 D正确。2 .（多选）如图所示是用来测定角度 e的电容式传感器。当动片与定片之间的角度e 发生变化时，引起极板正对面积 S的变化，

9、使电容 C发生变化，知道 C的变化，就可以知道e的变化情况。下列说法正确的是 （）a. e变大，则C变大 b. e变大，则C变小 c. e变小，则C变大 d. e变小，则C变小bc 由题图知e变大，S变小，C变小；同理，若 e变小，则S变大，C变大，故选 项B、C正确。3 .如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d,其电容为C，所带电荷量为 Q上极 板带正电，现将一个带电荷量为+ q的试探电荷由两极板间的 A点移动到B点，A B两点间的距离为l ,连线AB与极板间的夹角为30。，则静电力对试探电荷所做的功等于（A.qQl2Cdd,qCl qQl qQl qClQd B - Cd C - 2cd

10、 D - 2Qd Q U Q .4根据U= C，E= d，可得上西所以从A到B，静电力做功W q日sin 30C正确。4 .如图所示，水平金属板 A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴 （）A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动D 两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大，电场强度减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于 金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确。二、非选择题（本题共2小题，共2

11、6分）5. （12分）计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是C=其中 = 9.0 X 10 12 F - m 1, S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距d离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50 mrh键未被按下时，两金属片间的距离为 0.60 mm只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需 要按下多大距离？解析由题中给出的电容计算公式C=S及相关数据，解得键未按下时的电容,C d2,r AC Ad0.75 pF ,由人=7得k= 丁，又

12、 G=1.00 pF ,解得 Ad=0.15 mm。C2 diC2d1答案0.15 mm6. （14分）如图所示，一平行板电容器接在U= 12 V的直流电源上，电容 C= 3.0X10 10 F ,两极板间距离 d= 1.2 X 10 3 m, g取10 m/s；求：该电容器所带电量;(2)若板间有一带电微粒，其质量为m2.0 x 103kg,恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？解析(1)由题意可得 U= 12 V, C= 3.0 x 10 10 F,根据公式 C= Qi彳导 Q= CU= 3.0 X10T0X12 C=3.6 X10 9 C。(2)对于平行板电容器的电场

13、有E= *粒子在电场中受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，所以微粒带负电，根据二力平衡，有mg= Eq,联立可得q = 曙=2.0 X 10 3x 10X 1.2 X 10 36-C = 2.0X10 Co12答案(1)3.6 X10 9 C (2)2.0 X10 6 C 负电会员升级服务第一拨-清北季神马，有清华北大学霸方法论课；还有清华学面向所有的父母亲述自己求学之路;衢水名校试卷悄悄的上线了；扫qq舞取官网不首发课程，很多人我没告诉他喟！会员qq专享等你来撩-赠送：高中地理第五章4抛体运动的规律A组：合格性水平训练1 .(平抛运动的理解)关于平抛运动，下列说法正确的是 ()A.平抛运动

14、是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的答案 C解析 做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向（或水平方向）有夹角，D错误。2.（平抛运动的理解）从离地面h高处投出 A B、C三个小球，A球自由下落，B球以 速度v水平抛出，C球以速度2v水平抛出，则它们落地时间 tA、tB、t

15、c的关系是（不计空气 阻力）（）A. t A t B t CC. t A VbB. VaVVbC. tatbD. tatb答案 AD解析 由题图知，hb ha,因为h=2gt：所以t aXb,所以 VaVb, A、D 正确。4 .（平抛运动规律的应用）如图所示，在同一竖直面内，小球 a、b从高度不同的两点， 分别以初速度Va和Vb沿水平方向抛出，经过时间 t a和tb后落到与两抛出点水平距离相等的 P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是 （ ）A.tatb,VaVVbB .tatb,VaVbC.taVtb,VaVVbD .t a Vb答案 A解析 由于小球b距地面的高度小，由 h= %t2可

16、知tbta,而小球a、b运动的水平距离相等，由x = v0t可知，vavvb。由此可知 A正确。5 .（平抛运动规律的应用）（多选）物体以初速度V0水平抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g,则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是（）A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度大小为：5V0C.运动的时间为2v0gD.运动的位移大小为答案 BCD解析 由位移相等可知 vot=Jgt2,解得t=&,又由于vy=gt=2v0,所以v = yv2 + V 2gL2 L2/2v2 .J5v0, s = x + y =/2vot = -,故 A错误，日 C、D正确。g6 .（平抛运动规律的应用

17、）斜面上有P、R S T四个点，如图所示，PR= RS= ST；从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于 R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的（）B. S点D. T点A R与S间的某一点C. S与T间某一点答案 A解析 平抛运动的时间由下落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长。如果没有斜面，从Q点以速度2v平抛，物体下落至与 R等高时，其位置恰位于 S点的正下方的一 点，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在R与S点之间斜面上的某个位置，A项正确。7 .（与斜面结合的平抛运动问题 ）两个相同高度的斜面倾角分别为 30、60 ,两小球 分

18、别由斜面顶端以相同水平速度 v水平抛出，如图所示，不计空气阻力，假设两球都能落在 斜面上，则分别向左、右两侧抛出的小球下落高度之比为（ ）答案 C解析根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知,x=vt ,y=；gt2，tan e1 ： 3,两球下落高度之比为分别将e为30。、60。代入可得两球平抛所经历的时间之比为 1 ： 9, C正确。8 .(与斜面结合的平抛运动问题 )跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观。设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡 b点着陆，如图所示。测得a、b间距离L=40 mq山

19、坡倾角0 =30 ,山坡可以看成一个斜面。试计算 (不计空气阻力，g取10 m/s2)：(1)运动员起跳后在空中从a至ij b飞行的时间;(2)运动员在a点的起跳速度大小。答案(1)2 s (2)10 ,13 m/s解析(1)运动员做平抛运动，其位移为L,将位移分解，其竖直方向上的位移Lsin 01.2= 2gt解得2Lsin 82X40Xsin30 ,_ s 2 s o10(2)水平方向上的位移 Lcos 0 =vct解得运动员在a点的起跳速度v=10，3 m/s。B组：等级性水平训练9 .(综合)如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管 内水平抛入一钢球，球与管壁

20、多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计)。若换一根等高但较粗的内壁光滑的空心竖直钢管B,用同样的方法抛入此钢球，则运动时间()A在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的球运动时间一样长D.无法确定答案解析速度不变,所以从同高度水平抛出，小球在空中的运动时间不会改变。故选10.（与斜面结合的平抛运动问题）如图所示，从倾角为 e的斜面上的A点，以水平速度V0抛出一个小球，不计空气阻力，它落在斜面上B点所用的时间为2vosin 92votan 9A. B.C.gg答案解析设小球落在B点时竖直速度为Vy速度与水平方向的夹角为由推论知tan 3= 2tan 0 ,而且tan (3Vy

21、 ,一,所以 Vy=2votan 8 ,故 t =VoVy 2votan 9B正确。11.（与斜面结合的平抛运动问题）一水平抛出的小球落到一倾角为3的斜面上时，其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。 则小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（2tan (3 C.-卜 tan 3D.2tan (3小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，水平方向速度反向，竖直方向竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度,答案 D解析设小球在竖直方向下落的距离y与水平方向通过的距离X之比等于tana3Py =tan a ,如图所示。又 tan 0 =1二，tantan (30 = 2tan a ,所以 y=tan x1a = T2tan (312.（ 一般抛体运动问题）（多选）如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的， 若忽略空气阻力的影响,卜列说法正确的是()A.沿路径1抛出的小球落地的速率最大B.沿路径3抛出的小球在空中运动的时间最长C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等D.三个小球抛出的初速度水平分量相等答案 AC解析 根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度，三个 2Vy小球上升局度相同，根据 h=齐可知三个小球抛出的初速度竖直分量相等，故 C正确；由t