第一章+第八节《电容器的电容》练案习题及答案

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统编高中物理(选修3-1)训练题：第一章第八节《电容器的电容》新人教版

建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）1．下列关于电容的说法正确的是()A．电容器简称电容B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比2．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,1 μF＝103 pF3．(2011·潍坊高二检测)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如图1所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( )图14．对一电容器充电时电容器的电容C，带电荷量Q，电压U之间的关系图象如图2所示，其中正确的是( )图25．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明( )A．A所带的电荷量比B多7B．A比B能容纳更多的电荷量C．A的体积比B的体积大D．两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量的改变量比B的大6．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( )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7．一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U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板正对面积变为2SD．将两极间充满介电常数为2的电介质8.传感器是一种采集信息的重要器件，如图3所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可图3动膜片电极上时，以下说法正确的是( )A．若F向上压膜片电极，电路中有从d到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化E．若电流表有示数，则说明压力F不发生变化9．如图4所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板．两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，∠PM N＝θ.以下说法正确的是( )A ．电容器带电荷量为U CB ．两极板间匀强电场的电场强度大小为UL sin θC ．M 、P 两点间的电势差为UL sin θdD ．若将带电荷量为＋q 的电荷从M 移到P ，该电荷的电势能减少了qUL sin θd10.如图5所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P 点处固定着一个负电荷(电荷量很小)．现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则( ) A ．两板间电压变大，P 点场强变大 B ．两板间电压变小，P 点场强变小图4图5。

1.8 电容器的电容(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练

1.8电容器的电容同步训练一、单选题(共30分)1．(本题3分)如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A接地，极板B与一个灵敏静电计的金属小球相连接，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U、电容器两极板间的场强E的变化情况是（）A．Q不变，C变小，U变大，E不变B．Q不变，C变小，U变大，E变小C．Q变小，C不变，U不变，E变小D．Q变小，C变小，U不变，E不变2．(本题3分)电容器是一种重要的电学元件，有广泛的应用。

它能够储存电荷，其储存电荷的特性可以用电容来描述。

关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A．电容器的电容只由它本身决定B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器所带电荷量越多，其电容越大D．电容器两极板间电势差越小，其电容越大3．(本题3分)下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是()A．由FEq=知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比B．由QCU=知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C ．由2Q E k r =知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D ．由AB AB W U q=知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点到B 点克服电场力做功1 J ，则A 、B 两点的电势差为－1V4．(本题3分)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，探究过程中，平行板电容器充电完成后与电源断开连接，以下说法正确的是（）A ．A 板与静电计的指针带的是异号电荷B ．甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角减小C ．乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角减小D ．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小5．(本题3分)传感器是智能社会的基础元件。

如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容器两极板间电势差U 及电容器带电量Q 的变化即可分析物体水平位移x 的变化情况，以下说法正确的是（）A ．电容器的电容变大，说明物体一定向x +运动B ．电容器的电容变大，说明物体一定向x -运动C ．无论物体怎样移动，Q 和U 的比值Q U保持不变 D ．无论物体怎样移动Q 和U 变化量的比值ΔΔQ U始终保持不变6．(本题3分)如图所示，一对面积较大的平行板电容器水平放置，带等量异种电荷，B板固定且接地，A板用绝缘线悬挂，P为两板中点。

高二物理(人教版选修31)第一章静电场第8节电容器的电容典型例题深度分析(含解析)

高二物理（人教版选修31）第一章静电场第8节电容器的电容典型例题深度解析（含解析）【典型例题】【例 1】平行板电容器所带的电荷量为Q＝4×10-8，电容器两板间C的电压为 U＝2V ，则该电容器的电容为；若是将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为，两板间电场强度变为原来的倍，此时平行板电容器的电容为。

【解析】由电容器电容的定义式得： C Q 410 8F 2 108FU2电容的大小取决于电容器自己的构造，与电容器的带电量无关，故所带电荷量为原来一半时，电容不变。

而此时两极板间的电压为：U /Q/Q/2 1U 1VC C2板间为匀强电场，由场强与电压关系可得：/ U /1U1E2d dE 2【答案】 2×10-8F、1V 、1/2 、2×10-8F【例 2】如图电路中， A、B 为两块竖直放置的金属板， G 是一只静电计，开关 S 合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是A、合上 S，使 A、B 两板凑近一些B、合上 S，使 A、B 正对面积错开一些C、断开 S，使 A、B 间距增大一些D、断开 S，使 A、B 正对面积错开一些【解析】图中静电计的金属杆接 A 板，外壳与 B 板均接地，静电计显示的是 A、B 两板间的电压，指针的张角越大，表示两板间的电压越高。

当闭合 S 时，A 、B 两板间的电压等于电源两端电压不变。

故静电计的张角保持不变。

当断开S 时，A 、B 两板构成的电容器的带电量保持不变，若是板间的间距增大，或正对面积减小，由平板电容器电容的决定式CS可知，电容都将减小，再由UQ可知，板4 kd C间电压都将增大，即静电计的张角应当变大。

【答案】 C、D【例 3】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。

两板间有一个正电荷固定在P 点，以下列图，以 E 表示两板间的场强， U 表示电容器两板间的电压， W 表示正电荷在 P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线地址则：（）A、U 变小， E 不变B、E 变小， W 不变C、U 变小， W 不变D、U 不变， W 不变【解析】题意：一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，说明电容器的带电量将保持不变，负极板为零电势。

高中物理第1章静电场第8节电容器的电容练习(含解析)新

第8节电容器的电容对电容器、电容的理解1.(多选)关于电容的说法正确的是( BCD )A.电容器简称电容B.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C.电容器的电容由电容器本身的因素决定,与电容器是否带电无关D.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量解析:电容器是一种实物,而电容是指电容器容纳电荷本领大小的物理量.故选项A错误,B,C,D正确.2.某平行板电容器标有2.5 μF,这是表示( B )A.该电容器带电荷量不能超过2.5×10-6CB.要使两板间电压降低1 V,它所带的电荷量必减少2.5×10-6CC.电容器只有在带电时电容为2.5×10-6FD.如果在板间插入电介质,电容将减小解析:2.5 μF是电容器的电容,不是带电荷量,故选项A错误;要使两板间电压降低1 V,它所带的电荷量必减少2.5×10-6C,故选项B正确;不管电容器是否带电,其电容均为2.5×10-6F,故选项C错误;由C=知,如果在板间插入电介质,电容将增大,故选项D错误.3.平行板电容器所带电荷量Q=4×10-8C,它的两极板之间电压U=2 V,则它的电容为F;如果电荷量减少一半,则两板间电势差变为V.解析:电容C==F=2×10-8 F;当电荷量减少一半,电容不变,则电势差U′==V=1V.答案:2×10-8 1平行板电容器的动态分析4.(多选)在如图所示的实验装置中,一带电平行板电容器的极板A与一静电计相接,极板B 接地.若极板A稍向右移动一点,则下列说法中正确的是( BC )A.静电计指针偏角变小B.静电计指针偏角变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大D.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变小解析:极板A稍向右移动一点,电容器间的距离增大,则由C=可知,电容器的电容减小;因电容器和电源断开,故电容器极板上的电荷量不变,则由C=可知,电容器两端的电压增大,则静电计指针的偏角增大,故选项A,D错误,B,C正确.5.一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两板中间有一个正电荷(电荷量很小)处在A点,如图所示,若以E表示板间电场强度,W表示将正电荷从A移到B点静电力做的功.保持正极板不动,将负极板上移到图中虚线位置,比较两种情况下的E,W和正电荷在A点的电势能E p的大小,其中正确的是( D )A.E不变,E p不变B.E p不变,W不变C.E不变,E p变大D.E p变小,W不变解析:平行板电容器充电后与电源断开后所带电荷量Q不变,由C=、C=、E=可得E=,则板间场强E不变.将负极板上移到图中虚线位置,AB间沿电场线方向的距离不变,由U AB=Ed 得知,AB间的电势差不变,由公式W=qU AB知,W不变.B点与下板间的电势差减小,则A点的电势降低,正电荷在A点的电势能E p变小,故选项D正确.6.(2016桂林十八中测试)一平行板电容器,两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,保持电容器两极板与电源两极相连接.以Q表示电容器的电荷量,E表示两极板间的电场强度,则下列说法正确的是( A )A.当d增大、S不变时,Q减小B.当d不变、S增大时,Q不变C.当S不变、d减小时,E减小D.当S减小、d减小时,E不变解析:由于电容器的两极板与电源两极相连,故电容器两极板之间的电压U保持不变,根据电容决定式C=,由于S保持不变,d增大,故电容C减小,根据Q=CU可知电荷量Q减小,故A 正确;由于d保持不变,S增大,故电容C增大,根据Q=CU可知电荷量Q增大,故B错误;由于S 不变,d减小,故电容C增大,根据Q=CU,得场强E==,则电场强度不变,故C错误;由于S 减小,d减小,根据Q=CU,得场强E==,则电场强度增大,故D错误.电容器中的力学问题7.(2016汕头金山中学月考)某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的静电力的大小为( C )A. B. C.D.解析:根据公式C=,E=,F=Eq可得该电荷受到的静电力大小为F=,故选项C正确.8.如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向夹角为θ,则( A )A.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变大B.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变小C.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变小D.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变大解析:保持开关S闭合,电容器两端的电势差不变,将M板向N板靠近,d减小,则电场强度增大,静电力变大,根据共点力平衡知,θ角变大,故选项A正确,B错误.断开开关S,电荷量不变,根据E=,U=,C=,得E=,将M板向N板靠近,则电场强度不变,静电力不变,所以θ不变,故选项C,D均错误.9.如图所示,一电容为C的平行板电容器,两极板A,B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M,N,P三点,M,N连线平行于极板,N,P连线垂直于极板,M,P两点间距离为L,∠PMN=θ.以下说法正确的是( C )A.两极板间匀强电场的电场强度大小为U/(Lsin θ)B.M,P之间的电势差为UL/dC.若将带电荷量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减小了qULsin θ/dD.电容器B板所带电荷量为CU/2解析:两极板间电场强度大小E=,选项A错误;U MP=E·Lsin θ=,选项B错误;将带电荷量为+q的电荷从M移到P,电场力做正功,W MP=qU MP=,电势能减少了,选项C正确;B板带电荷量为CU,选项D错误.10.如图所示,金属板A,B水平放置,两板中央有小孔S1,S2,A,B与直流电源连接.闭合开关,从S1孔正上方O处由静止释放一带电小球,小球刚好能到达S2孔,不计空气阻力.要使此小球从O点由静止释放后穿过S2孔,应( D )A.适当上移A板B.适当下移A板C.断开开关,适当上移A板D.断开开关,适当下移A板解析:设O到A板高度为h,A,B板间距离为d,小球刚好到达S2孔时速度为零,由动能定理mg(h+d)-qU=0,A板上移或下移,A,B板间电压不变,小球仍刚好能到达S2孔,选项A,B错误;断开开关,适当上移A板,板间距离变大,电容变小,Q不变,则板间电压增大,因此小球还未到S2孔速度就减为零;断开开关,适当下移A板,则板间电压减小,由动能定理可知,小球到达S2孔时速度大于零,将穿过S2孔,选项D正确.11.如图所示,两带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离d=0.10 m,电势差U=1.0×103V.一个质量为m=0.20 g、所带电荷量为q=+1.0×10-7C的小球用长为L=1.0×10-2m的绝缘丝线悬挂于电容器内部的O点.现将小球拉到丝线呈水平伸直状态的位置A,然后无初速度释放.假如小球运动到O点正下方B处时,丝线突然断开,以后发现小球恰能通过B点正下方的C处.试求:(1)电容器的左极板所带电荷的电性;(2)小球运动到C点时的动能E kC.(g取10 m/s2)解析:(1)丝线断开后,小球恰好能通过B点正下方的C处,则小球水平方向上在静电力作用下做匀减速运动,竖直方向上在重力作用下做自由落体运动,所以带正电的小球受到的静电力水平向右,故电容器左极板应带正电.(2)带电小球从A运动到B,由动能定理得mgL-qEL=m-0设小球水平向左运动的最远点为D点,则t BD=,a x=,E=,而t BC=2t BD=2,s BC=g小球从B运动到C,由动能定理得mgs BC=E kC-E kB所以E kC=E kB+mgs BC由以上相关各式联立解得E kC=1.7×10-4J.答案:(1)正电(2)1.7×10-4 JC=C==,并把电容的下极板稍稍向左水平移动并把电容器的上极板稍稍下移E=,C=,S,中有从a到b的电流减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降液滴静止不动E=E=知。

2020高中物理第一章静电场课时8电容器的电容训练含解析人教版选修3_1.doc

电容器的电容限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题6分，共42分)1．一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ，电容为ε0S /d ，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( A )A ．电场强度不变，电势差变大B ．电场强度不变，电势差不变C ．电场强度减小，电势差不变D ．电场强度减小，电势差减小解析：由C ＝Q U 和C ＝ε0S d，电容器充电后断开电源，极板所带电荷量不变．因为d 增大，所以C 减小，U 增大．而由E ＝U d ＝Q ε0S 可知，E 不变，A 正确． 2．某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V ，击穿电压为400 V ，对于该电容器，下列说法中正确的是( A )A ．为使它的两极板间的电压增加1 V ，所需要的电荷量是3×10－5 CB ．给电容器1C 的电荷量，两极板间的电压为3×10－5 VC ．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3 CD ．该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析：由ΔQ ＝C ·ΔU ＝30×10－6×1 C＝3×10－5 C ，A 对；由U ＝Q /C ＝1/(30×10－6) V≈3.3×104 V ，电容器被击穿，B 错；击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ，最大电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×400 C＝1.2×10－2 C ，C 、D 错．3．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d /2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( C )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：考查平行板电容器知识，板间距变为d /2时，电容C 变为原来的2倍，由U ＝Q /C 知，U 2＝U 1；由E ＝U /d ＝Q /Cd 知，场强E 2＝2E 1，C 正确．4.如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( B )A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大解析：上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将沿电场线向下运动，电势将减小，A错，B对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C＝εr S4πkd，由于d增大，电容C应减小，极板带电荷量Q＝CE将减小，D错．5．如图所示为某一电容器中所带电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40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是( B )A．是充电过程B．是放电过程C．该电容器的电容为5.0×10－2 FD．电容器的电量变化量为0.20 C解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝Q/U＝0.2/40 F ＝5×10－3 F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错．6．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( C )解析：A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距离，故C正确．7．如图所示，平行板电容器中悬浮一带电微粒P，今把A、B两半方形金属盒相对插入，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是( B )A．向上运动B．向下运动C．仍保持静止D．条件不足，无法判断解析：带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒将不受静电力作用，在重力作用下做自由落体运动，故B正确．二、多项选择题(每小题8分，共24分)8．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( BCD )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．所以本题正确选项为B、C、D.。

物理3-1人教版精品习题第一章第八节电容器的电容

第八节电容器的电容[学习目标] 1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造． 2.理解电容的概念及其定义式和决定式． 3.掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题．, [学生用书P 29])一、电容器(阅读教材第29页第1段至第3段)1．电容器：两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器． 2．电容器的充电和放电(1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电．如图甲所示．充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中．(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电．如图乙所示．放电过程电场能转化为其他形式的能．拓展延伸►———————————————————(解疑难) 1．电容器充、放电过程中相关物理量的变化(1)充电：带电荷量Q 增加，板间电压U 增大，板间电场强度E 增大，电能转化为电场能．(2)放电：带电荷量Q 减少，板间电压U 减小，板间电场强度E 减小，电场能转化为电能．2．电容器充电后，两板电荷等量异号，分布在正对两板的内侧．3．电容器的充电和放电过程，回路中有电流，充、放电完毕后，回路中无电流． 4．电容器的电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值．1.(1)电容器两极板上一定带等量异种电荷．( )(2)电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和．( ) (3)电容器充、放电时，两极板之间有电流．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)×二、电容(阅读教材第29页第4段至第30页第1段)1．定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容．2．定义式：C ＝QU．3．单位：法拉，简称法，符号是F.常用单位还有微法(μF)和皮法(pF)，量值关系：1 F ＝106μF ＝1012pF.4．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．拓展延伸►———————————————————(解疑难) 1．电容器是一个电子元件，而电容是一个物理量．2．电容C 是用比值定义法定义的物理量．电容器的电容C 可以用比值QU 来量度，但电容器的电容C 与Q 、U 的大小无关．3．一个有用的推论：C ＝Q 1U 1＝Q 2U 2＝Q 2－Q 1U 2－U 1＝ΔQΔU.2.(1)电容大的电容器带电量一定多．( )(2)电容器两极板间的电压越高，电容就越大．( ) (3)电容器不带电荷时，电容为零．( ) 提示：(1)× (2)× (3)×三、平行板电容器的电容(阅读教材第30页第2段至第31页第3段)1．结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器．2．电容的决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S 成正比，与电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间距离d 成反比．3．表达式：C ＝εr S4πkd，式中k 为静电力常量．拓展延伸►———————————————————(解疑难) 1．静电计的指针偏转角度的大小表示电压的大小．2．对公式C ＝εr S4πkd的理解(1)公式中εr 是相对介电常数，与电介质的性质有关．真空的相对介电常数为1，空气的相对介电常数与1十分接近，故在空气中公式可写成C ＝S4πkd.(2)公式C ＝εr S4πkd 为平行板电容器的决定式，此式表明电容C 完全由电容器本身决定，与电容器所带电荷量Q 及两板间电压U 无关．3.(1)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大．( )(2)将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小．( ) (3)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)√四、常用电容器(阅读教材第31页第4段至本节最后)1．分类：从构造上可分为固定电容器和可变电容器两类． 2．额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器正常工作时所能承受的电压，它比击穿电压要小．(2)击穿电压：是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的电介质将被击穿，电容器将被损坏．拓展延伸►———————————————————(解疑难) 电容器的击穿电压和额定电压都是指两板间所加电压的瞬时值，电容器可以低于额定电压工作．4.两组铝片组成的可变电容器是怎样改变电容的？提示：靠旋转一个铝片而改变正对面积来改变电容．C ＝Q /U 和C ＝εr S /(4πkd )的对比[学生用书P 30]——————————(自选例题，启迪思维)1.有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10－4 C ，于是电容器两板间的电压降为原来的13，此电容器的电容是多大？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？[思路探究] (1)电容大小与Q 、U 有关吗？ (2)平行板电容器的电容由哪些因素决定？ [解析] 电容器两极板间电势差的变化量为ΔU ＝⎝⎛⎭⎫1－13U ＝23×3 V ＝2 V 由C ＝ΔQ ΔU得C ＝3×10－42 F ＝1.5×10－4 F ＝150 μF电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF.[答案] 150 μF 150 μF2.下列选项描述的是对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是( )[解析] 对于给定的电容器，电容是由本身决定的，所以电容C 不会随着Q 、U 的变化而变化，所以B 、D 是正确的，由C ＝QU 知，C 一定时，Q 与U 成正比，所以C 也是正确的，本题答案为BCD.[答案] BCD3. 某位移式传感器的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，平行金属板A 、B 和介质P 构成电容器，当可移动介质P 向左匀速移出的过程中( )A ．电容器的电容变大B ．电容器的电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的电势低D ．流过电阻R 的电流方向从M 到N[解析] 当可移动介质P 向左匀速移出的过程中，介电常数减小，电容器电容变小，选项A 错误；电容器的电压等于电源电动势不变，电荷量Q ＝CU 减小，选项B 错误；电容器放电，电流方向M →R →N ，M 点的电势比N 点的电势高，选项C 错误，D 正确．[答案] D[借题发挥] 公式C ＝ΔQ ΔU 是公式C ＝QU 的推论，在解决有关电荷变化量或极板间电压变化量的问题中，应用C ＝ΔQ ΔU比应用C ＝QU 更便捷．平行板电容器的两类典型问题[学生用书P 30] 1．分析方法利用C ＝εr S 4πkd判断C 的增减，再用C ＝Q U 判断Q 或U 的变化，然后再用E ＝Ud 判断极板间匀强电场的变化规律．2．两类典型问题一类是平行板电容器始终与电源两极相连保持电压U 不变，另一类是电容器充电后与电源断开保持电量Q 不变．分析思路如下：——————————(自选例题，启迪思维)1.如图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，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 [思路探究] (1)Q 与U 哪个量保持不变？(2)静电计的张角大小代表哪个物理量的大小？[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 ＝QU 可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大，所以选项C 、D 正确．[答案] CD2.如图所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )A ．电阻R 中没有电流B ．电容器的电容变小C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流[解析] 开始时，图中电容器被充电，A 极板带正电，B 极板带负电．根据平行板电容器的电容公式C ＝εr S4πkd可知，当增大电容器两极板间的距离d 时，电容C 变小，由于电容器始终与电池相连，电容器极板间的电压U AB 保持不变，根据电容的定义式C ＝QU ，当C 减小时，电容器两极板所带电荷量Q 减小，电容器放电，即电阻R 中有从a 流向b 的电流，所以选项B 、C 正确．[答案] BC3. 如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则()A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小[思路探究] (1)灵敏电流表指针向左偏转，电流方向如何？电容器是充电还是放电？ (2)液面深度的改变相当于平行板电容器的哪一个量发生变化？ [解析] 电流计指针向左偏转，说明流过电流计G 的电流由左向右，则导体芯A 所带的电荷量在减小，由Q ＝CU 可知，导体芯A 与液体形成的电容器的电容减小，则液体的深度h 在减小，故D 正确．[答案] D[借题发挥] 解决电容器问题的方法：三个公式、两个不变．首先明确是保持电压不变还是保持电量不变，然后选择公式进行分析即可．记住一个特例，保持电量不变的情况下，只改变两极板间的距离，两极板间的电场强度E 不变．带电粒子在电容器极板间的力学问题[学生用书P 31]带电粒子在平行板电容器中的问题是静电场与力学知识的综合，分析方法与力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状况和运动过程(平衡、加速或减速，是直线还是曲线)，然后选用恰当的规律(如牛顿定律、动能定理及能量守恒定律)解题．——————————(自选例题，启迪思维)1.如图所示，A 、B 为平行金属板，两板相距为d 且分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M 和N .今有一带电质点，自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N 孔时速度恰好为零，然后沿原路返回．若保持两极板间的电压不变，则( )A ．把A 板向上平移一小段距离，质点自P 点自由下落后仍能返回B ．把A 板向下平移一小段距离，质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落C ．把B 板向上平移一小段距离，质点自P 点自由下落后仍能返回D ．把B 板向下平移一小段距离，质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落 [思路探究] 如果带电质点能运动到B 板处，则上移或下移A 板不会影响重力和电场力做功的大小，但上移和下移B 板会影响重力做功而不影响电场力做功．[解析] 移动A 板或B 板后，质点能否返回P 点的关键是质点在A 、B 间运动时到达B 板之前速度能否减为零，如能减为零，则一定沿原路返回P 点；如不能减为零，则穿过B 板后只受重力，将继续下落．因质点到达N 孔时速度恰为零，由动能定理得mg ·2d －qU ＝0.因极板一直与电源两极连接，电压U 一直不变，当A 板上移、下移时，满足qU －mgh ＝0的条件，即h ＝2d ，则质点到达N 孔时速度恰好为零，然后按原路返回，A 正确，B 错误．当把B 板上移后，设质点仍能到达B 板，则由动能定理得mgh －qU ＝12m v 2，因B 板上移后h ＜2d ，所以mgh ＜qU ，即看似动能为负值，实际意义为在此之前物体动能已为零，将沿原路返回，C 正确．把B 板下移后，有mgh ′－qU ＝12m v 2＞0，即质点到达N 孔时仍有向下的速度，将穿过B板继续下落，D 正确．故选ACD.[答案] ACD2.如图所示，平行板电容器与直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能减小D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大[思路探究] (1)液滴受到哪些力而静止？液滴带正电还是负电？ (2)P 点的电势等于P 点和哪个极板之间的电势差？[解析] 保持电源与电容器相连，则两板间电压U 不变，而板间距离d 增大，则E ＝Ud 将减小，原来qE ＝mg ，则上极板稍上移后，qE <mg ，油滴将沿竖直方向向下运动，选项A 错误；设接地点为0，则φP ＝U P 0＝E ·d P 0，E 减小，则P 点电势φP 减小，选项B 正确；油滴向下运动，电场力做负功，其电势能将增大，选项C 错误；由Q ＝CU 知，U 一定，C 减小，则Q 减小，选项D 错误．[答案] B3. 如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S 闭合时，平行板电容器极板A 、B 间的一带电液滴恰好静止．若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S 断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？[思路探究] (1)静止时，重力和电场力的大小关系？ (2)电键闭合后，匀强电场的E 值如何变化？ (3)电键断开后，匀强电场的E 值如何变化？ [解析] S 闭合时，U 不变，d ↑，E ↓，即E ′＝U d ′＝U 2d ＝E2合外力F ＝mg －12Eq ＝12mg ＝ma ，所以a ＝g2，方向向下．液滴将向下做初速度为零，加速度为12g 的匀加速直线运动．S 断开，电容器的电荷量保持不变，当d ′＝2d 时，由公式E ∝Qεr S可知，E 不变，E ′＝E 因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态． [答案] 见解析[借题发挥] 带电体在匀强电场中运动状态的变化，取决于带电体的受力情况和初速度情况，分析静电力时，电场强度E 的变化是个关键，掌握U 不变或Q 不变两种情况下E 的变化规律，是解决这类问题的基础．, [学生用书P 31])高考链接——带电体在平行板电容器中的运动[范例] (14分)(2014·高考安徽卷)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C ，极板间距离为d ，上极板正中有一小孔．质量为m ，电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g )．求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量； (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．[审题点睛] 在本题中小球先做自由落体运动，后在平行板间做匀减速运动至下极板，此时速度减为0，对小球受力分析，由牛顿第二定律求解．[解析] (1)小球从开始下落到上极板间做自由落体运动，由v 2＝2gh 得(2分)v ＝2gh .(1分)(2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿第二定律得：mg －qE ＝ma (2分) 由运动学公式知：0－v 2＝2ad (2分) 整理得电场强度E ＝mg （h ＋d ）qd (1分)由U ＝Ed ，Q ＝CU ，(1分)得电容器所带电荷量Q ＝C mg （h ＋d ）q .(1分)(3)由h ＝12gt 21，0＝v ＋at 2，t ＝t 1＋t 2(3分)整理得t ＝h ＋dh2hg.(1分) [答案] (1)2gh (2)mg （h ＋d ）qd mg （h ＋d ）Cq(3)h ＋dh 2h g如图所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B ，板距d ＝0.04 m ，两板间的电压U ＝400 V ，板间电场可视为匀强电场．在A 、B 两板上端连线的中点Q 的正上方，距Q 为h ＝1.25 m 的P 点处有一带正电的小球，已知小球的质量m ＝5×10－6kg ，电荷量q ＝5×10－8C.设A 、B 板足够长，g 取10 m/s 2.试求：(1)带正电的小球从P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰； (2)相碰时，离金属板上端的距离多大．解析：(1)设小球从P 到Q 需时间t 1，由h ＝12gt 21得t 1＝2h g＝2×1.2510 s ＝0.5 s ，小球进入电场后其飞行时间取决于静电力产生的加速度a ，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t 2.应有qE ＝ma ，E ＝U d ，d 2＝12at 22，以上三式联立，得 t 2＝dmqU＝0.04× 5×10－65×10－8×400s ＝0.02 s ，运动总时间t ＝t 1＋t 2＝0.5 s ＋0.02 s ＝0.52 s.(2)小球由P 点开始在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间t 内的位移为y ＝12gt 2＝12×10×(0.52)2 m ＝1.352 m. 相碰时，与金属板上端的距离为 s ＝y －h ＝1.352 m －1.25 m ＝0.102 m. 答案：(1)0.52 s (2)0.102 m, [学生用书P 32])[随堂达标]1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A ．根据C ＝Q /U 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B ．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C ．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D ．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关解析：选BCD.由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A 错误，C 、D 正确．由于电容是定值，由Q ＝CU 知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B 正确．2．一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U2B ．将带电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为S2D ．将两极板间距离变为d2解析：选 D.电容器的电容与电容器极板上的电荷量、极板间电压无关，故选项A 、B 错误；由电容的决定式C ＝εr S4πkd可知选项D 正确，C 错误． 3．如图所示，平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连．要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是( )A ．将A 板向上移动B ．将B 板向左移动C ．将A 、B 之间充满电介质D ．使A 板放走部分电荷解析：选A.电容器充电后其所带电量Q 不变，现要使与其相连的静电计张角变大，其意思就是使电容器极板间的电势差变大．由C ＝QU 和C ＝εr S 4πkd ，得U ＝4πkdQ εr S.对A 选项，S 变小，故U 变大，正确；对B 选项，d 变小，故U 变小，错误；对C 选项，εr 变大，故U 变小，错误；对D 选项，Q 变小，故U 变小，错误．4．如图所示，用电池对电容器充电结束，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )A ．电荷将向上加速运动B ．电荷将向下加速运动C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流解析：选BD.由C ＝εr S4πkd知，d 变大，C 变小，而U 不变，由E ＝Ud 知，E 变小，qE <mg ，电荷将向下加速运动，故A 错，B 对．再根据Q ＝CU ，Q 减小，电容器放电，故电流表中有从b 向a 的电流，故C 错，D 对．5．(选做题)一个电容器当带电荷量为Q 时，板间电势差为U ，当它的电荷量减少3×10－6C 时，板间电势差降低2×102V ，此电容器的电容为多少？解析：根据C ＝ΔQ ΔU 可知，电容器的电容C ＝ΔQ ΔU ＝3×10－62×102 F ＝1.5×10－8F ＝1.5×10－2μF答案：1.5×10－2μF(或1.5×10－8F)[课时作业]一、选择题1．(多选)一个电容器的规格是100 μF 、25 V ，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器加上25 V 电压时，电容才是100 μFB ．这个电容器最大电容是100 μF ，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC ．这个电容器所加电压不能高于25 VD ．这个电容器所加电压可以低于25 V ，但电容不变，总是100 μF解析：选CD.100 μF 代表电容器的电容，与所带电荷量和所加电压无关，25 V 是指电容器耐压值为25 V ，当其两端电压超过25 V 时，电容器将被击穿．2．(2015·锦州高二检测)某平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，相距为d ，今在板间中点放一个电量为q 的点电荷，则它受到的电场力的大小为( )A.2kQqd 2B.4kQq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd解析：选C.极板间的电场强度E ＝U d ＝Q Cd ，故电荷所受的电场力大小F ＝qE ＝qQCd ，选项C 正确．3．(多选)绝缘平行金属板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a 、b 间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图所示，则 ( )A ．电容器两极板的电势差会减小B ．电容器两极板的电势差会增大C ．静电计指针的偏转角度会减小D ．静电计指针的偏转角度会增大解析：选AC.绝缘平行金属板电容器充电后电荷量Q 不变，若减小两极板a 、b 间的距离，同时在两极板间插入电介质，电容变大，由C ＝QU 知U 变小，静电计指针的偏转角度会减小．4．(多选)如图所示，平行板电容器的两个极板为A 、B .B 板接地，A板带有电荷量＋Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些，或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度变小，P 点电势降低解析：选AC.A 板下移与B 板上移，两板间的距离均减小，但此平行板电容器为电荷量不变的电容器，改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向，即E 不变．因此A 板下移时，P 点与B 板间的电势差不变，即P 点电势也不变；但B 板上移时，由于P 点与B 板的距离减小，因此P 、B 间的电势差减小，即P 点电势降低，选项A 、C 正确．5.(2015·淮南质检)图中所示是一个平行板电容器，其电容为C ，带电荷量为Q ，上极板带正电，板间距离为d ，A 、B 两点间的距离为s ，如图所示，连线AB 与极板间的夹角为30°，则A 、B 间的电势差为( )A.3Cs2QdB.2Qs CdC.Qs 2CdD.23Cs 3Qd解析：选C.U AB ＝Es ·sin 30°，E ＝U d ，U ＝Q C ，整理得U AB ＝Qs2Cd ，选项C 正确．☆6.(多选)如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是( )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：选AD.保持S 闭合，则电容器两极板间的电压不变，由E ＝Ud 可知，当A 板向B板靠近时，E 增大，小球所受电场力增大，θ增大，A 正确，B 错误；断开S ，则两板带电荷量不变，由Q ＝CU ＝εr SU4πkd ＝εr S 4πkE 可知，将A 板向B 板靠近，并不改变板间电场强度，小球所受的电场力不变，故θ不变，D 正确，C 错误．二、非选择题7.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 ＝3.0×10－10F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3m ，取g ＝10 m/s 2，求：(1)该电容器所带电荷量；(2)若两极板间有一带电微粒，其质量为m ＝2.0×10－3 kg ，恰在两极板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？解析：(1)由公式C ＝QU得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而E ＝U d ，解得q ＝mgd U＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C＝2.0×10－6C 微粒带负电荷．答案：(1)3.6×10－9C (2)2.0×10－6C 负电荷☆8.如图所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为U ＝60V 的恒压电源上，两极板间距为d ＝3 cm ，电容器带电荷量为Q ＝6×10－8 C ，A 极板接地．求：(1)平行板电容器的电容C ；(2)平行板电容器两板之间的电场强度E ； (3)距B 板为2 cm 的C 点处的电势φC . 解析：(1)由电容定义知C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F.(2)两板之间为匀强电场，电场强度大小为E ＝U d ＝603×10－2V/m ＝2×103 V/m ，方向竖直向下．(3)C点距A板间距离为d AC＝d－d BC＝1 cmA与C间电势差U AC＝Ed AC＝20 V又因为U AC＝φA－φC，φA＝0可得φC＝－20 V.答案：(1)1×10－9F(2)2×103 V/m，方向竖直向下(3)－20 V。

人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容(含解析).docx

高中物理学习材料电容器的电容一课一练单项选择题1．对电容C ＝Q U ，以下说法正确的是( )A ．电容器充电电荷量越多，电容增加越大B ．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C ．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D ．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析：选D.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电容器确定了，电容C 便不再变化．C ＝Q U是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q 和电压U 如何变化，其比值始终不变．因此，应选D.2．对于给定的电容器，下列描述其电容C 、电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系，正确的是( )解析：选A.对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的带电荷量Q 的大小和两极板间的电压U 的大小无关，不能认为C 与Q 成正比，与U 成反比，故B 、C 错误，A 正确．电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，而不是不随电压变化，故D 错误．故选A.3．一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( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小解析：选B.根据平行板电容器电容公式C ＝εr S 4πkd，在两极板间插入电介质后，电容C 增大，因电容器所带电荷量Q 不变，由C ＝Q U可知，U ＝Q C减小，B 正确．故选B. 4．一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( )A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 FC ．4.0×10－8 FD ．8.0×10－8 F解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C ＝ΔQ ΔU .因此电容C ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F ．故选B. 5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，由θ不变解析：选A.静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q 保持不变，C ＝Q U ＝εr S4πkd.保持S 不变，增大d ，则C 减小，U 增大，偏角θ增大，选项A 正确、B 错误；保持d 不变，减小S ，则C 减小，偏角θ也增大，选项C 、D 均错误．故选A.6．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动．在P 、Q 间距增大过程中( )A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大B ．P 上电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的低D ．M 点的电势比N 点的高解析：选D.P 、Q 间距增大，根据C ＝εr S 4πkd，C 减小，A 选项错误．电容器极板电压保持不变，根据C ＝Q U，P 上电荷量减少，电容器放电，方向为M 到N ，B 、C 选项错误，D 选项正确．7.如图所示，两极板间距为d 的平行板电容器与一电源连接，电键S 闭合，电容器两板间有一质量为m 、带电荷量为q 的微粒静止不动，下列叙述中正确的是( )A ．微粒带的是正电B ．两极板的电压等于mgd /qC ．断开电键S ，微粒将向下做加速运动D ．保持电键S 闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向上做加速运动解析：选B.由平衡条件知，微粒受电场力向上，故带负电，A 错误；由q ·U d＝mg 得：U ＝mgd q ，B 正确；断开电键后，微粒仍静止，C 错误；S 闭合，d 增大，由E ＝U d知，E 减小，qE <mg ，向下加速，D 错误．故选B. 8．将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d 、U 、E 和Q 表示，下列说法正确的是( )A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则E 变为原来的两倍解析：选A.E ＝U d ，保持U 不变，将d 变为原来的两倍，E 变为原来的一半，A 正确；保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的一半，B 错误；C ＝Q U ，C ＝εS4πkd，保持d 不变，C 不变，Q 加倍，U 加倍，C 错误；E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εS 4πkd ·d ＝4πkQ εS ，则Q 变为原来的一半，E变为原来的一半，D错误，故选A.。

人教版高二物理选修3-1第一章 1.8电容器的电容课后训练题(含答案解析)

1.8 电容器的电容一、单选题1.如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是()A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C．开关接2时，平行极电容器充电，且上极板带正电D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电2.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()A．该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 μFB．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5CC．接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD．接通电路后，灯泡能持续发亮3.如图所示，电源A两端的电压恒为6 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1.2×10－5C，则电容器的电容约为()A． 2×10－5FB． 1.5×10－6FC． 6×10－6FD． 8.6×10－7F4.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是()A．在A、B之间插入金属板，且不和A、B接触，静电计指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C．将A板稍微下移，静电计指针张角将变小D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零5.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的带电量为Q，P是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法正确的是()A．若将电容器的上板左移一点，则两板间场强减小B．若将电容器的下板上移一点，则P点的电势升高C．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大D．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小6.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()A．带电液滴可能带正电B．增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流，电容器中负电荷从B到AC．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D．断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动7.如图为某位移式传感器的原理示意图，平行金属板A、B和介质P构成电容器．则()A．A向上移，电容器的电容变大B．P向左移，电容器的电容变大C．A向上移，流过电阻R的电流方向从N到MD．P向左移，流过电阻R的电流方向从M到N8.如图所示的电路中，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘细线悬挂一带电小球，S闭合电路稳定时，绝缘线与A板成θ角．下列说法正确的是()A． S断开，只将B板水平向左移动少许时，θ角不变，A、B两板间电势差将减小B． S断开，只将B板竖直向上移动少许时，θ角减小，A、B两板间电势差将减小C． S闭合，只将B板水平向左移动少许时，θ角变大，A、B两板带电量将减小D． S闭合，只将B板竖直向上移动少许时，θ角不变，A、B两板带电量将增加二、多选题9.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示．下列说法正确的是()A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半10.(多选)如图所示的电路中，A、B是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是()A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器内部电场强度大小不变D．P点电势升高11.(多选)如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板．两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P 两点间距离为L，∠PMN＝θ.以下说法正确的是()A．电容器带电荷量为B．两极板间匀强电场的电场强度大小为C．M、P两点间的电势差为D．若将带电荷量为＋q的电荷从M移到P，该电荷的电势能减少了三、计算题12.一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3.0×10－5C增加到Q2＝3.6×10－5C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U1＝10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？只把电容器极板间的距离减半，它的电容变为多大？13.如图所示，两平行的金属板间的电场是匀强电场，电场强度大小为E＝1.0×104V/m，两板相距1.0 cm，B板接地，C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少；(2)将电荷量为q＝－1.0×10－12C的点电荷置于C点，其电势能E p为多少？答案解析1.【答案】A【解析】开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A对，B错；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错．2.【答案】C【解析】无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q＝CU≈1.5×10－3C，选项B错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误.3.【答案】D【解析】当开关S接A时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q＝CUA，当开关S扳到B时，电容器上极板带负电，所带电荷量Q′＝CUB，该过程中通过电流计的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5C，解得电容C≈8.6×10－7F，选项D正确.4.【答案】B【解析】电容器上所带电荷量一定，在A、B之间插入金属板，且不和A、B接触，d减小，根据C ＝，电容增大，根据U＝，Q不变，则电势差减小，张角变小．由公式C＝，当A板上移或下移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，张角变大；当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，张角变大，故选B.5.【答案】D【解析】由E＝、U＝、C＝，可知E＝，上板左移，S减小，E增大，A错误；下板上移，由E＝可知E不变，φP不变；U＝Ed，d减小，U减小，D正确．6.【答案】D【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A选项错误．由C＝和Q＝CU可知，当两极板间距离增大的过程中，C变小，所以Q变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a到b，负电荷由B板经电源和电阻R流向A板，选项B错误．断开S，由C＝，Q＝CU和U＝Ed知E＝，Q不变，S减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴加速上升，C选项错误．由E＝知，Q不变，d减小，E不变，液滴静止不动，D选项正确．7.【答案】D【解析】A向上移时，板间距离增大，根据电容的决定式C＝，得知电容器的电容变小，故A 错误．P向左移，拔出电介质，根据电容的决定式C＝，得知电容器的电容变小，故B错误．A向上移，电容减小，而电容器板间电压不变，由电容的定义式C＝，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N.故C错误．P向左移，电容减小，而电容器板间电压不变，由电容的定义式C＝，分析可知电容器的电量减小，通过R放电，则流过电阻R的电流方向从M到N.故D正确．8.【答案】A【解析】当S断开，电荷量不变，只将B板水平向左移动少许时，d减小，根据C＝知，电容增大，根据U＝，电势差减小．电场强度E＝＝＝，知电场强度不变，则小球所受电场力不变，θ角不变．故A正确．当S断开，电荷量不变，只将B板竖直向上移动少许，正对面积S减小，根据C＝知，电容减小，根据U＝，电势差增大，电场强度E＝，d不变，知电场强度增大，小球所受的电场力增大，则θ角变大．故B错误．当S闭合，电容器两端的电势差不变，只将B板向左移动少许，d减小，根据C＝知，电容增大，根据Q＝CU知，电量增大．电场强度E＝，d减小，则电场强度增大，小球所受的电场力增大，则θ角变大．故C错误．当S闭合，只将B板竖直向上移动少许时，正对面积S减小，根据C＝知，电容减小，根据Q＝CU知，电量减小，电场强度E＝，d不变，则电场强度不变，小球所受电场力不变，θ不变．故D错误．9.【答案】AD【解析】由E＝知，当U不变，d变为原来的两倍时，E变为原来的一半，A正确；当E不变，d 变为原来的一半时，U变为原来的一半，B错误；当电容器中d不变时，C不变，由C＝知，当Q变为原来的两倍时，U变为原来的两倍，C错误；当d不变，Q变为原来的一半时，U变为原来的一半，则E变为原来的一半，D正确．10.【答案】ACD【解析】充电完成后，电键断开，电容器所带电荷量不变，将B板向下平移一小段距离，d增大，由C＝可知电容C减小，再由Q＝CU，U＝Ed，可知E＝，场强不变．B板接地，电势为零，根据U＝Ed，所以P点的电势升高．11.【答案】CD【解析】由电容器电容的定义式可知，电容器的带电荷量为Q＝CU，A项错误；两板间的电场为匀强电场，根据匀强电场场强与电势差的关系可知，两板间电场强度E＝，B项错误；MP两点间的电势差就等于NP间的电势差，即UMP＝EL sinθ＝，C项正确；由于下板带正电，因此板间场强方向竖直向上，将带电荷量为＋q的电荷从M点移到P点，电场力做正功，电势能减少量就等于电场力做的功，即为qUMP＝，D项正确．12.【答案】3.0×10－6F 1.2×10－5C 6.0×10－6F【解析】由C＝得：C＝F＝3.0×10－6FΔQ′＝CΔU′＝3.0×10－6×(10－6) C＝1.2×10－5C由C∝得：＝＝2故C′＝2C＝6.0×10－6F13.【答案】(1)40 V60 V(2)－6.0×10－11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得，UAC＝E·d1＝40 V，C点的电势φC＝UCB＝E·d2＝60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p＝qφC＝－6.0×10－11J.。

高一物理《电容器的电容》练习题

高一物理《电容器的电容》练习题一、单选题1．如图所示，一对面积较大的平行板电容器AB 水平放置，A 板带正电荷，B 板接地，P 为两板中点，再使A 、B 分别以中心点O 、O ʹ为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，下列结论正确的是（）A ．电容器AB 的电容不变B ．两板间电场强度变大C ．两板间的P 点电势增大D ．两板间的P 点电势降低【答案】D 【解析】A ．根据题意，两极板在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，两极板间的距离d 减小，根据电容的决定式和定义式r 4S C kdεπ= Q C U =由此可知，d 减小，C 增大，故A 错误；B ．根据公式r 4QU kQ C E d d Sπε=== 可知，两板间电场强度不变，故B 错误；CD ．由图可知，P 与B 板间的距离减小，由于电容器内部电场强度不变，所以P 与B 板间的电势差减小，B 板接地，其电势为零，所以P 点电势降低，故C 错误，D 正确。

故选D 。

2．如图所示，平行板电容器与电源电压恒定的电源连接，上极板A 接地，一带负电油滴静止于电容器中的P 点，现将平行板电容器的上极板A 竖直向上移动一小段距离，则（）A ．P 点的电势升高B ．带电油滴的电势能增大C ．带电油滴保持静止D ．电容器极板带电荷量增大【答案】B【解析】C ．将平行板电容器的上极板A 竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据U E d= 可知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下做匀加速直线运动，故C 错误；A ．板间场强E 减小，而P 点与下极板间的距离d ʹ不变，则由公式U Ed ''=可知，P 点与下极板间电势差将减小，由于两极板的电压不变，上极板A 接地，则下极板B 电势不变，根据P B U ϕϕ'=-可知P 点的电势将降低，故A 错误；B ．由以上分析可知油滴将向下做匀加速直线运动，由于油滴受到的电场力向上，则电场力做负功，油滴电势能增大，故B 正确；D ．根据电容的决定式和定义式4S C kdεπ= Q C U =电容器与电源保持相连，则U 不变，当d 增大时，C 减小，则Q 也减小，故D 错误。

2019-2020年高中物理第一章静电场1.8电容器的电容课后训练新人教版选修

2019-2020年高中物理第一章静电场1.8电容器的电容课后训练新人教版选修1．对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的是下图中的哪个2．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。

设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。

实验中，极板所带电荷量不变，若A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变3.某电容式话筒的原理示意图如右图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。

在P、Q间距增大过程中A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量保持不变C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高4. 如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板A、B与电池相连，在两板中点M处有一个带电液滴处于静止状态。

若将A板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法正确的是A．液滴将加速向下运动B．M点电势升高C．M点的电场强度变小了D．在A板移动前后两种情况下，若将液滴从A板移到B板，电场力做功相同5. 如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N。

今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落6. 如图所示，电源电压恒定，则接通开关S的瞬间，通过电阻R的电流方向是从________到________；平行板电容器充电稳定后，在将两板间距离增大的过程中，通过R的电流方向是从________到________；如果电容器充电平衡后，先断开S，再将两板间距离增大，在此过程中，R 上_________(选填“有”或“无”)电流通过。

第1章第8节电容器的电容练习题及答案解析

1．下面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每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 ．一个电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定解析：选 A.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；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电量的变化而变化，C 错；C ＝Q U ＝ΔQΔU可求电容器的电容，D 错．2．对于给定的电容器，描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间相应关系的图应是下图中的( )图1－8－6解析：选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，仅由电容器本身决定，对于给定的电容器，其电容C 的大小与电荷量Q 、电压U 均无关．3．(2010年高考北京理综卷)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1－8－7). 设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )图1－8－7A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小D ．保持d 不变，减小S ，由θ不变解析：选A.保持S 不变，增大d ，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，静电计指针偏角θ变大，选项A 正确，B 错误；保持d 不变，减小S ，电容器电容变小，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，选项C 、D 错误．4．如图1－8－8所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是( )图1－8－8A ．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：选AD.保持S 闭合，则电容器两极间的电压不变，由E ＝Ud 可知，当A 板向B 板靠近时，E 增大，θ增大，A 正确，B 错误；断开S ，则两板带电荷量不变，则Q ＝CU ＝εr SU 4πkd＝εr S 4πkE 可知，将A 板向B 板靠近，并不改变板间电场强度，故Q 不变，D 正确，C 错误． 5.如图1－8－9所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间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 ＝εS d 计算，式中常量ε＝9×10－12 F/ m ，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离，当键按下时，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50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ，如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少 mm.图1－8－9解析：设金属片的原距离为d ，金属片被按下Δd 时电容变化ΔC ＝0.25 pF ，此时金属片间距为(d －Δd )，则C 1＝εS d ，C 2＝εSd －Δd .ΔC ＝C 2－C 1＝εS (1d －Δd －1d)，代入数据得Δd ＝0.15 mm. 答案：0.15 mm一、选择题1．某电容器的电容是30 μF ，额定电压为200 V ，击穿电压为400 V ，对于该电容器，下列说法中正确的是( )A ．为使它的两极板间的电压增加1 V ，所需要的电荷量是3×10－5 CB ．给电容器1C 的电荷量，两极板间的电压为3×10－5VC ．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3C D ．该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析：选A.由ΔQ ＝C ·ΔU ＝30×10－6×1 C ＝3×10－5C ，A 对；由U ＝Q C ＝130×10－6V ＝3.3×104V ，电容器被击穿，B 错；击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ，最大电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×400 C ＝1.2×10－2C ，C 、D 错．2．一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C 时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( )A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 FC ．4.0×10－8 FD ．8.0×10－8 F解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C ＝ΔQ ΔU .因此电容C ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F.3.如图1－8－10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1－8－10A ．k 2Qq d 2B ．k 4Qq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd解析：选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E ＝QCd ，因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F ＝Eq ＝QqCd .4.如图1－8－11所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )图1－8－11A ．电荷将向上加速运动B ．电荷将向下加速运动C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流解析：选BD.板距增大，由于板间电压不变，则E ＝Ud 变小，所以电场力变小，电荷向下加速，A 错B 对；由平行板电容公式可知，板间增大C 变小，则Q ＝CU 变小，电容器放电，C 错D 对． 5．如图1－8－12所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小．下列关于该仪器的说法正确的是( )图1－8－12A ．该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B ．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大C ．如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了D ．如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了解析：选AC.类似于平行板电容器的结构，导体芯柱和导电液体构成电容器的两电极，导体芯柱的绝缘层就是两极间的电介质，其厚度d 相当于两平板间的距离，所以厚度d 越大，电容器的电容越小．导电液体深度h 越大，则S 越大，C 越大，C 增大时就表明h 变大．故A 、C 正确．6. (2011年沈阳高二质检)如图1－8－13所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下列图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是()图1－8－13图1－8－14解析：选B.两极板正对面积S＝12(π－θ)R2，则S∝(π－θ)又因为C∝S，所以C∝(π－θ)令C＝k(π－θ)∴θ＝π－Ck(k为常数)所以B正确．7．某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样，则()A．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 CB．该电容器所加电压不能超过9 VC．该电容器击穿电压为9 VD．当给该电容器加4.5 V的电压时，它的电容值变为0.75 μF解析：选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压．加在该电容器上的电压超过9 V 就会击穿它．能够给它充的最大电荷量为Q＝CU m＝1.5 ×10－6×9 C＝1.35×10－5C.电容器电容与所加电压无关，因此当给电容器加4.5 V的电压时，其电容值仍为1.5 μF.故B正确．8．如图1－8－15所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带电荷量＋Q，板间电场内有一固定点P.若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()图1－8－15A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低解析：选AC.A板下移，电荷密度不变，场强不变，又因P与B板距离不变，由U P＝Ed 知P点电势不变，A对，B错，B板上移，场强同样不变，但P与B板距离减小，故电势降低C对，D错．9．如图1－8－16所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()图1－8－16A ．液滴将向下加速运动B ．M 点电势升高，液滴在M 点的电势能将减小C ．M 点的电场强度变小了D ．在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，电场力做功相同解析：选BD.当将a 向下平移时，板间场强增大，则液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，A 、C 错误．由于b 板接地且b 与M 间距未变，由U ＝Ed 可知M 点电势将升高，液滴的电势能将减小，B 正确．由于前后两种情况a 与b 板间电势差不变，所以将液滴从a 板移到b 板电场力做功相同，D 正确．二、计算题10．水平放置的平行板电容器的电容为C ，板间距离为d ，极板足够长，当其带电荷量为Q 时，沿两板中央水平射入的带电荷量为q 的微粒恰好做匀速直线运动．若使电容器电量增大一倍，则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少？解析：利用平衡条件得mg ＝qE ＝qQCd.根据运动学公式有d 2＝at 22，由牛顿第二定律得，qE ′－mg ＝ma ，又E ′＝2Q Cd ，解得t ＝dg .答案： dg11．如图1－8－17所示，一平行板电容器接在U ＝12 V 的直流电源上，电容C ＝3.0×10－10 F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3m ，取g ＝10 m/s 2，求：图1－8－17(1)该电容器所带电量．(2)若板间有一带电微粒，其质量为m ＝2.0×10－3 kg ，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？解析：(1)由公式C ＝QU 得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而E ＝Ud解得q ＝mgd U ＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C＝2.0×10－6 C 微粒带负电荷．答案：(1)3.6×10－9 C (2)2.0×10－6 C 负电荷12．如图1－8－18所示，水平放置的A 、B 两平行板相距h ，有一质量为m ，带电量为q 的小球在B 板之下H 处以初速度v 0竖直向上进入两板间，小球恰好能打到A 板，求A 、B板间的电势差．图1－8－18 解析：如果电场力做正功，由动能定理得qU－mg(h＋H)＝0－m v20/2，解得U＝m[2g(h＋H)－v20]2q，如果电场力做负功，则有－qU－mg(h＋H)＝0－m v20/2，解得U＝m[v20－2g(h＋H)]2q.答案：见解析。

2020学年高中物理第一章10第8节电容器的电容练习(含解析)新人教版选修3-1(最新整理)

电容器的电容（建议用时：40分钟）【A组基础巩固】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每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。

0×10－6 C时,两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定解析：选A。

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＝错误!＝错误!可求电容器的电容，D错误．2．(多选）一个电容器的规格是“100 μF、25 V”，对这两个数据的理解正确的是( ）A．这个电容器加上25 V电压时，电容才是100 μFB．这个电容器最大电容是100 μF，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC．这个电容器所加电压不能高于25 VD．这个电容器所加电压可以低于25 V，但电容不变,总是100 μF解析：选CD.100 μF代表电容器的电容,与所带电荷量和所加电压无关，25 V是指电容器耐压值为25 V,当其两端电压超过25 V时，电容器将被击穿．3。

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40 V降低到36 V，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。

0×10－2 FD．该电容器所带电荷量的变化量为0。

20 C解析：选B。

由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错，B对;由C＝错误!＝0.2F40＝5×10－3 F,可知C错;ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0。

02 C，D错．4．(多选)(2019·湖北罗田一中高二检测）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．电容器电压增加D．两板间电场强度不变解析：选CD.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＝错误!，可知电容与板间距离成反比,当把两金属板拉开一些距离，电容减小，故B 错误；Q不变，C减小，由电容的定义式C＝错误!,可知电容器电压增加，故C正确;由电容的决定式C＝错误!,电容的定义式C＝错误!,电场强度为：E＝错误!，联立可得：E＝错误!,可知E 与d无关，所以板间电场强度不变，故D正确．5．(多选)（2019·福建三明高二期中）如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A．电荷带正电B．电荷带负电C．电流表中将有从a到b的电流D．电流表中将有从b到a的电流解析：选BC。

2019-2020高中物理第一章静电场第8节电容器的电容讲义+习题(含解析)-1

第8节电容器的电容1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充放电现象。

2．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

3．了解影响平行板电容器电容大小的因素,掌握平行板电容器的电容决定式。

4．知道改变平行板电容器电容大小的方法。

一、电容器和电容1错误!导体，当相距很近且之间存有错误!电介质时,就组成一个电容器。

2．电容器的充放电过程过程内容充电过程放电过程定义使电容器错误!带电的过程电容器两极板所带错误!电荷中和的过程方法将电容器的两极板与错误!电源两极相连用导线将充电后的电容器的两极板接通场强极板间的场强错误!增强极板间的场强错误!减弱3．电容(1）定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U 的错误!比值，公式为错误!C＝错误!。

（2）物理意义：表示电容器错误!容纳电荷本领的物理量。

(3)国际单位：法拉,简称“法”,用错误!F表示。

常见单位还有微法(□14μF）、皮法（错误!pF)，其单位换算：1 F＝错误!106μF＝错误!1012 pF。

二、常用电容器及平行板电容器1．分类(1）按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等；(2)按电容是否可变分：□，01固定电容器、错误!可变电容器.2．电容器的额定电压和击穿电压（1）额定电压:电容器能够长期错误!正常工作时的电压。

（2)击穿电压：加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电介质将被错误!击穿，则电容器就会损坏。

3．平行板电容器（1）构成：由两个彼此绝缘而又相距很近的错误!平行金属板构成.（2）平行板电容器的电容①决定因素：两板间错误!距离d，两板的错误!正对面积S，两板间电介质的错误!相对介电常数εr。

②决定式:错误!C＝错误!。

(1)电容大的电容器所带电荷量一定多。

( )(2)电容的单位有F、μF、pF,1 F＝103μF＝106 pF.（）(3)电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C。

第1章第8节电容器的电容(答案)

1 第一章第8节电容器的电容
1.下列说法正确的是( )
A ．任何两个靠得很近的导体都能构成电容器，与是否带电无关
B ．电容器是盛放电荷和电能的仪器，只有带电的电容才能称为电容器
C ．电容器的带电荷量为2 C ，说明每个极板的带电荷量为1 C
D ．电容器的带电荷量为2 C ，说明每个极板的带电荷量的绝对值均为2 C
答案:D
2．(2013·广州高二检测)如图所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q 、电压U 和电容C 三者的关系，正确的图象有(
)
答案：CD
3．某电容器上标有“1.5 μF,9 V ”的字样，则( )
A ．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 C
B ．该电容器所加电压不能超过9 V
C ．该电容器击穿电压为9 V
D ．当给该电容器加4.5 V 的电压时，它的电容值变为0.75 μF
答案:B
4．(2012·高考海南单科)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示．下列说法正确的是( )
A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半
B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍
C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半
D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则
E 变为原来的一半
答案：AD
5．平行板电容器两极板间距为4 cm ，带电荷量为5×10－8 C ，板间电场强度为2×104 N/C ，则电容器两极板间的电压
和电容为多少？
答案：800 V 6.25×10－11 F。

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1.8《电容器的电容》练案
当堂检测 A组（反馈练）
1．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明 ( )
A．A所带的电荷量比B多
B．A比B有更大的容纳电荷的本领
C．A的体积比B大
D．两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量改变比B的大
2．如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U，电容器两极板间场强E的变化情况是 ( ) A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
3．平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( )
A
A．A板向上移动
B．A板向右移动
C．A、B之间插入电介质
D．使两板带的电荷量减小
4．如图5所示，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( )
A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低
?8B 图5 45．平行板电容器两板间距为4cm，带电荷量5.0?10C，板间电场强度为5.0?10 ＝，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的
N/C，则其电容C1，则其电容变为．
4。