课时作业17 电容器的电容 带电粒子在电场中的运动-2027届高考物理一轮复习

课时作业17电容器的电容带电粒子在电场中的运动

基础巩固

1.如图所示的元器件对应的符号是（）

—a――0-―11――

ABCD

2.关于电容器，下列说法正确的是（）

A.所带电荷量越少，电容越小

B.所带电荷量越少，电容越大

C.极板间电压越高，电容越大

D.电容反映了电容器的自身属性，与极板间电压及所带电荷量无关

3.如图所示是一只“超级电容器”，从图中的信息可知（）

JDRL

2.7V

U10F

DRL

□2.7V

10F

TT

A.对该电容器充电时,所能充的电荷量越多，它的电容就越大

B.该电容器两极的电压一旦超过2.7V时，就要被击穿而损坏

C.将该电容潜与电动势为2V的电源相连，充电完毕后，所带电荷量为20C

D.将该电容器充好电后再对电阻放电，则放电过程中，其电压和电容均不断减小

4.如图所示,一个平行板电容器两极板的间距为4当d增大时，电容器的（）

A.极板间电压减小

B.极板间电场强度减小

C.电荷量增大

D.电容增大

5.如图所示为我国自主研发、全球首创的“超级电容器”，这种电容器安全性高，可反复充

放电100万次以上,使用寿命长达十二年，且容量超大（达到9500F）,能够在10s内完成

充电。则该“超级电容器”（）

四

A.充电过程中电流是恒定电流

B.充电过程中两极的电压逐渐增大

C.充电时电容器的正极应接电源的负极

D.放电过程中电容器的化学能转化为电能

6.如图所示,A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板,8极板接地,一带负电的小

球固定在两极板间的M点。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向〃端移动一小段距离，下

列说法正确的是（）

A.电阻R）的功率增大

B.电容器所带电荷量不变

C.M点的电势降低

D.小球的电势能减少

7.平行板电容器的电容。与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为。=品（打为相

对介电常数人为静电力常量）。如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素实验

过程示意图,保持极板上的电荷量。和极板的正对面积S不变，当d增大时（）

A.极板间电势差减小

B.电容器的电容增大

C.极板间电场强度增大

D.电容器储存的电势能增大

8.静电喷涂机原理如图所示，静电喷涂机接高压电源二作时涂料微粒会向带正电的被喷

涂工件高速运动，微粒最后被吸附到工件表面。关于静电喷涂机的涂料微粒，下列表述正

确的有（）

A.微粒带正电

B.微粒带负电

C.微粒受到的静电力不变

D.微粒在运动过程中，速度减小

能力提高

9.如图甲所示，某静电除尘装置矩形通道的长为乙、宽为。、高为4其前后两板为绝缘材

料，上下两板为金属材料。图乙为此装置的截面图,上下两板与电压恒为U的高压直流

电源相连，带负电的尘埃以水平速度可进入矩形通道,当碰到下板后其所带电荷被中和，

同时被收集。将收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率。不计

尘埃所受重力及尘埃之间的相互作用,要增大除尘率，下列措施可行的是（）

甲乙

A.只增大宽度b

B.只增大高度d

C.只增大长度L

D.只增大速度vo

10.目前许多国产手机都有指纹解锁功能，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“喈'，凹下部分叫“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,这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在靖处

和峪处形成的电容器的电容大小不同,此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压

值，然后，电容器放电，电容个的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到靖和

峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是（）

A.在峪处形成的电容器电容较大

B.充电后在崎处形成的电容器的电荷量小

C在峪处形成的电容器放电较快

D.潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响

11.如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距在正极板附近有一质量为M、

电荷量为式夕＞（））的粒子;在负极板附近有另一质量为加、电荷量为p的粒子。在电场力

的作用下，两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相

距彳的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M:m为（）

A.3：2

B.2：1

C.5:2

D.3：1

12.如图所示,C为中间插有电介质的电容器，〃和人为其两极板/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•带电小球;P板与8板用导线相连,Q板接

地。开始时悬线静止在竖直方向，在8板带电后，悬线偏转了角度心卜列能使悬线的偏

角a变小的是（）

PQ

A.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

B.增大心〃间的距离

C.将，板向下平移

D.取出〃、〃间的电介质

13.(2025浙江绍兴期末)有一平行板电容器，两铝质极板的正对面积是0.01m)极板间充

满相对介电常数为9的氧化铝膜，氧化铝膜厚度为0.001mm。已知静电力常量

心9.0x109N.m2(2,兀取3.14,请回答下列问题(结果均保留两位有效数字)：

(1)该电容器的电容是多大？

(2)若在电容器两极板间加上0.5V的电压，此时电容器所带电荷量是多少？

(3)在(2)中情况下，该电容器极板间的电场强度是多大？

参考答案

l.C2.D

3.C解析电容器的电容是由电容器本身决定的，与所带的电荷量无关,A错误;该电容器

两极正常工作时的电压为2.7V,但是如果超过2.7V不多时，也不会被击穿,B错误;将该

电容器与电动势为2V的电源相连，充电完毕后，所带电荷量为Q=CU=20C,C正确;将该

电容器充好电后再对电阻放电，则放电过程中，其电压不断减小，电容不变,D错误c

4.B解析当d增大时，电容器一直与电源相连，则极板间电压保持不变，根据可知

极板间电场强度减小，故A错误,B正确;当d增大时，根据。二卫,（＞2可知电容器的电容

4nkaU

减小,电容器的电荷量减小，故C、D错误。故选B。

5.B解析充电过程中电流逐渐增大,A错误;充电过程中两极的带电荷量逐渐增大，故电

压逐渐增大,B正确;充电时电容器的正极应接电源的正极,放电过程中电容器的电场能

转化为电能,C、D错误。

6.D解析将滑动变阻器的滑片向。端移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增

大,回路电流减小，电阻Ro的功率P=/2R减小，故A错误;滑动变阻器接入电路的阻值增

大,根据串联分压，滑动变阻器上的电压增大，电容器和滑动变阻器并联，电容器上的电压

增大，电容器所带电荷量增大，故B错误;电容器上的电压增大，则M点的电势升高，小球

带负电,小球的电势能减少，故C错误,D正确。

7.D解析根据电容的定义式有C=必由题意有。=笔,解得u二丝丝,可知当d增大时，

U4rticdErS

极板间电势差增大，故A错误;根据。二牟可知，当4增大时，电容器的电容减小，故B错

误;结合上述可得E=?=当，可知，当d增大时，极板间电场强度不变，故C错误;当d增

大时，极板上电荷之间的静电力做负功，电容器储存的电势能增大，故D正确。

8.B解析带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，带负电的粒子在库仑力的作用

下运动，微粒带负电，选项A错误,B正确;运动过程中，由于电场强度不断变化，则粒子受静

电力不断变化，选项C错误;微粒在运动过程中,静电力做正功，则速度增大，选项D错误。

9.C解析增加除尘率即让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内

做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为产［・黑・信）2,只增大宽度"不会影响位移，

故A不满足条件;只增大高度/由题意知［增加，则位移y减小，故B不满足条件;只增加

长度L,可以增大位移)，，故C满足条件;只增加水平速度vo,位移y减小，故D不满足条

件。

10.C解析根据电容的计算公式C=W；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,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。=CU=鬻可知,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校少，在放电过程中放电时间短，放电校快;反之，在崎处舫成的

电容器电容大，电荷量大,放电时间长,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，所以会影响指纹解锁和指纹识别,D错误。

11.A解析设极板间电场强度为E,两粒子的运动时间相同，对M,由牛顿第二定律有

2

就二Mew,由运动学公式得|/=-czJw/,对m,由牛顿第二定律有就二"山川,根据运动学公式得

3，“一,由以上几式联立解得，竺=。，故A正确。

52m2

12.A解析对小球根据平衡条件可知，电场力为/二〃zgtana,若以角变小，则电场力变

小。根据。二卫可知，换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质，则电容增大。不

变,ab端的电势差可知电势差减小，所以PQ两端的电势差减小，根据E,可知，电场

Cd

强度减小,则电场力变小，故A正确;同理若增大服人间的距离，则电容减小，。不变，岫端

的电势差增大，所以P