（课堂设计）高中物理 2.4 电容器 电容同步精练 沪科版选修3-1

第4课时电容器电容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．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103pF解析：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，与两板间电压及电容器所带电荷量无关，单位μF与pF的换算关系为1μF＝106pF.答案：A2．关于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是 ()A．将两极板的间距加大，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，电容将增大解析：影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大．据上面叙述可直接看出B、C选项正确，对D选项，实际上是减小了平行板的间距．所以本题正确选项应为B、C、D.答案：BCD图2－4－63.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连的电路如图2－4－6所示，接通开关S，电源即给电容器充电图2－4－6A．保持开关S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场强度减小B．保持开关S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C．断开开关S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D．断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大答案：BC4.如图2－4－7所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d.今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为 ()图2－4－7A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2)图2－4－7C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd)答案：C5．如图2－4－8所示的电路中电容器C两板间有一负电荷q带电微粒处于静止，使q向上运动的措施是()A．两板间距离增大图2－4－8图2－4－8C．两板正对面积减小D．两板正对面积增大答案：B6.如图2－4－9所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法是 ()A．使两极板靠近图2－4－9图2－4－9C．插入电介质D．用手碰一下负极板答案：AC图2－4－107.两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电荷量为－q的油滴恰好静止在两板之间，如图2－4－10所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中图2－4－10A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b解析：根据平行板之间的正对面积减小，但是两个极板分别和电源的正负极相连，电压保持不变，电场强度不变，油滴受到的电场力和重力仍然平衡，保持静止．面积减小，电容减小，电压不变，所以带电荷量减小，电流计中的电流从a流向b.答案：D图2－4－118.21世纪，智能机器人将走进千家万户，各种各样的传感器是智能机器人的核心部分之一．传感器是一种将感受的物理量(如光、热、力、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)．图2－4－11所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F图2－4－11①当F向上压膜片电极时，电容将减小；②当F向上压膜片电极时，电容将增大；③若电流计有示数，则压力F发生变化；④若电流计有示数，则压力F不发生变化．以上各项中正确的有 ()A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析：F向上压膜片电极时，膜片发生形变，板间距离减小，故电容增大，②对．当F发生变化，形状改变，板间距离改变，电容改变，由Q＝CU知电荷量要变化，就有充电或放电电流，电流计有示数，③对．正确选项为B.答案：B图2－4－129.传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图2－4－12是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，下列判断正确的是 图2－4－12A．电源接通后，电容C减小，反映h减小B．电源接通后，电容C减小，反映h增大C．电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小D．电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大答案：AD10．如图2－4－13所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地．P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是 ()图2－4－13A．缩小a、b间的距离B．加大a、b间的距离C．取出a、b两极板间的电介质 D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质答案：BC图2－4－1411．如图2－4－14所示，有的计算机键盘的每个键下面连一小块金属片；与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片．这两片金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式C＝εeq\f(S,d)计算，式中常量ε＝9×10－12F·m－1，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了．从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50mm2.键未按下时两金属片的距离为0.6mm.如果电容变化0.25pF.电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下________________mm.图2－4－14解析：由C＝εeq\f(S,d)得C1＝eq\f(εS,d1)，C2＝eq\f(εS,d2)ΔC＝C2－C1＝εSeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,d2)－\f(1,d1)))代入数据得d2＝4.5×10－4m＝0.45mm故至少按下的距离Δd＝0.15mm.答案：0.1512．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为－U，试求油滴