1.8　电容器　电容 课时练习 高中物理新教科版必修第三册（2022-2023学年）

/index1.8电容器电容[基础达标练]1．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是()A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的代数和C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个固定电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10V，则电容器的电容无法确定解析：电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B错误；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C错误；由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(ΔQ,ΔU)可求得电容器的电容，D错误。答案：A2.如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是()A．是充电过程B．是放电过程C．该电容器的电容为5.0×10－2FD．该电容器所带电荷量的变化量为0.2C解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错，B对；由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(0.2,40)F＝5×10－3F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错。答案：B3．一个平行板电容器，若增大加在它两极板间的电压，则电容器的()A．带电荷量增加，带电荷量与所加电压的比值增大B．带电荷量不变，带电荷量与所加电压的比值变小C．带电荷量增加，带电荷量与所加电压的比值不变D．带电荷量不变，带电荷量与所加电压的比值不变解析：公式C＝eq\f(εrS,4πkd)为电容的决定式，电容器两端的电压和电荷量的变化对电容没有影响，根据C＝eq\f(Q,U)可知U增大且C不变(带电荷量与所加电压的比值不变)时，Q增大，C正确。答案：C4．两块平行金属板，挨得很近且不相连。给两板带上等量异号电荷后，两极板间便有了电压，为了使两板电压加倍，而板间场强减半，可采用的办法有()A．两板电荷量加倍，而距离变为原来4倍B．两板电荷量加倍，而距离变为原来2倍C．两板电荷量减半，而距离变为原来4倍D．两板电荷量减半，而距离变为原来2倍解析：两板间电场强度：E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，两板间电压：U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4πkdQ,εrS)，由电场强度和电压与电荷量和两板距离的关系式可知，C正确，A、B、D错误。答案：C5．一个空气平行板电容器，极板间距离为d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为eq\f(U,2)B．将带电荷量变为2QC．将极板正对面积变为2SD．将两极板间充满电介质解析：电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关，所以A、B错误；根据公式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知C正确；电介质的介电常数为空气的2倍才可以，D错误。答案：C6．(多选)一平行板电容器充电后，把电源断开，再用绝缘工具将两板距离拉开一些，则()A．电容器的带电荷量增加 B.电容增大C．电容器电压增大D．两板间电场强度不变解析：平行板电容器充电后，把电源断开，其电荷量不变，故A错误；根据电容的决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知电容与板间距离成反比，当把两金属板拉开一些距离时，电容减小，故B错误；Q不变，C减小，由电容的定义式C＝eq\f(Q,U)，可知电容器电压增大，故C正确；由电容的决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，电容的定义式C＝eq\f(Q,U)，场强的定义式E＝eq\f(U,d)，联立可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，可知E与d无关，所以板间场强不变，故D正确。答案：CD7.图为一只“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。在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图像是()解析：由平行板电容器电容的决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，电容C与两极板之间距离d成反比，在第一象限，反比例函数图像是双曲线的一支，选项A正确。答案：A8．如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中()A．膜片与极板间的电容变小B．极板的带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度变小D．电阻R中无电流通过解析：膜片振动时，电容器两极板间的距离减小，根据C＝eq\f(εrS,4πkd)可知电容增大，由于两极板间的电压恒定，根据C＝eq\f(Q,U)可知Q增大，处于充电状态，电阻R中有电流通过，A、D错误，B正确；根据E＝eq\f(U,d)可知，U恒定d减小时，E增大，C错误。答案：B[能力提升练]9.(多选)如图所示，电路中的A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积减小一些C．断开S后，使B板向右平移一些D．断开S后，使A、B正对面积减小一些解析：静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高。当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C＝eq\f(Q,U)可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大。故选C、D。答案：CD10.如图所示，平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止，断开开关后，再将极板间距离增大些，则油滴将()A．向上运动 B.仍然静止C．向下运动 D．向左或向右运动解析：油滴静止在极板间，说明它受到的重力和电场力平衡，电场力向上。断开电源时，电容器极板间的电荷量Q不变。平行板电容器内部场强E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,dC)＝eq\f(Q,d\f(εrS,4πkd))＝eq\f(4πkQ,εrS)。可见，平行板电容器内部电场强度与d无关，Q、S不变，E就不变，油滴受到的电场力就不变，故仍然静止。故正确答案为B。答案：B11.(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则()A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变解析：保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A正确，B错误；断开开关S，电容器所带的电荷量不变，C＝eq\f(εrS,4πkd)，E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变，故C错误，D正确。答案：AD[创新应用练]12.如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB位置时，一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开开关，使上板在AB位置与A′B′位置之间上下往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是()A．油滴在电容器两极板间上下往复运动B．油滴始终向下极板运动，最后到达下极板C．油滴始终处于静止状态D．上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动解析：带电油滴刚好悬浮静止在电容器的中点，说明油滴所受重力和电场力等大反向，即qE＝mg。当上板在AB位置与A′B′位置之间上下往复移动时，不管上板在哪个位置(除AB位置外)，两极板的带电荷量Q为定值，板间的电场强度为E＝eq\f(U,d)＝eq\f(4πkQ,εrS)不变化，所以总有qE＝mg，油滴所受的合力仍为零，始终处于静止状态。答案：C13.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，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2cm的M点处的电势。解析：(1)平行板电容器的电容C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×