电容器练习及答案教学教材

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中职《电工基础》电容器练习与答案

第三章电容器3-1 电容器与电容量一、填空题1、两个相互绝缘又靠的很近的导体组成一个电容器。

这两个导体称为电容器的两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的介质。

2、使电容器带电的过程称为充电;充电后电容器失去电荷的过程称为放电。

3、电容的单位就是法拉(F),比它小的单位就是微法(μF)与皮法(pF),它们之间的换算关系为:1F=106μf=1012 pF。

4、电容就是电容器的固有属性,它只与电容器的极板正对面积、极板间距离以及极板间电介质的特性有关,而与外加电压大小、电容器带电多少等外部条件无关。

二、判断题1、只有成品电容元件中才具有电容。

(×)。

2、平行板电容器的电容与外加电压的大小成正比。

(×)3、平行板电容器相对极板面积增大,其电容也增大。

(√)4、有两个电容器,且C1>C2,如果它们两端的电压相等,则C1所带的电荷较多。

(√)5、有两个电容器,且C1>C2,若它们所带的电量相等,则C1两端的电压较高。

(×)三、问答题1、有人说:“电容器带电多电容就大,带电少电容就小,不带电则没有电容。

”这种说法对不？为什么？答:这种说法不对。

因为电容器的电容就是它的固有属性,它只与她的结构有关,电容器的结构不改变则电容就不会变。

所以以上说法就是不正确的。

2、在下列情况下,空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电荷量各有什么变化？(1)充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍。

(2)充电后保持与电源相连,将极板间距增大一倍。

(3)充电后与电源断开,再将极板间距增大一倍。

(4)充电后与电源断开,再将极板面积缩小一倍。

(5)充电后与电源断开,再将两极板间插入相对介电常数εr=4的电介质。

答:由C= εSd与C=QU可得（1）空气平行板电容器的电容C增大1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量增大1倍。

（2）空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压不变、电容器的带电荷量Q减小1倍（3）空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量Q不变（4）空气平行板电容器的电容C减小1倍、两极板间电压增大1倍、电容器的带电荷量Q不变（5）空气平行板电容器的电容C增大4倍、两极板间电压减小4倍、电容器的带电荷量Q不变3-2 电容器的选用与连接一、填空题1、电容器额定工作电压就是指电容器在电路中能长期可靠工作而不被击穿的直流电压,又称耐压。

(完整版)电容器典型习题及含容电路计算

电容器动态问题与电势及电势能相结合电容器动态问题与粒子受力相结合一、电容器、电容1、电容器：两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。

2、电容：1）物理意义：表示电容器容纳电荷的本领。

2）定义：电容器所带的电荷量Ｑ（一个极板所带电量的绝对值）与两个极板间的电势差Ｕ的比值叫做电容器的电容。

3）定义式：UQ U QC ∆∆==，对任何电容器都适用，对一个确定的电容器，电容是一个确定的值，不会随电容器所带电量的变化而改变。

4）单位：5）可类比于水桶的横截面积。

3、电容器的充放电：充电：极板带电量Q 增加，极板间场强E 增大；放电：极板带电量Q 减小，极板间场强E 减小；4、常见电容器有：纸质电容器，电解电容器，可变电容器，平行板电容器。

电解电容器连接时应注意其“＋”、“－”极。

二、平行板电容器平行板电容器的电容kds C r πε4=（平行板电容器的电容与两板正对面积成正比，与两板间距离成反比，与介质的介电常数成正比）。

是决定式，只对平行板电容器适应。

带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，dU E =。

三、平行板电容器动态分析一般分两种基本情况：１、电容器两极板电势差Ｕ保持不变。

即平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的ｄ、ｓ、ε变化时，将引起电容器的Ｃ、Ｑ、Ｕ、Ｅ的变化。

２、电容器的带电量Ｑ保持不变。

即平行板电容器充电后，切断与电源的连接，使电容器的ｄ、ｓ、ε变化时，将引起电容器的Ｃ、Ｑ、Ｕ、Ｅ的变化。

进行讨论的物理依据主要是三个：（１）平行板电容器的电容与极板距离ｄ、正对面积Ｓ、电介质的介电常数ε间的关系：kdS C r πε4=（２）平行板电容器内部是匀强电场，dU E =S kQ r επ4=。

（３）电容器每个极板所带电量Ｑ＝ＣＵ。

平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，极板间的距离为d . 在两极板间的中点放一电量很小的点电荷q .它所受的电场力的大小等于（）A ．8kQq/d 2B ．4kQq/d 2C ．Qq/CdD ．2Qq/Cd1、把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接．先使开关S 与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电．与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I﹣t曲线如图乙所示．下列关于这一过程的分析，正确的是（）A．在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐减小B．在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容逐渐减小C．曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积D．S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E2、如图所示，对一个给定的电容器充电时，下列的图像中能正确反映电容器的带电量Q、电压U和电容器电容C之间关系的是：（）3、(2012·江苏单科，2)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4、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变小B．保持S不变，增大d，则θ变大C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ变大5、(2012·课标全国，18)如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()．A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动6、平行板电容器的两极板A 、B 接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S ，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图4所示，则下列说法正确的是 ( )A ．保持电键S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ减小 B ．保持电键S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大C ．电键S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大D ．电键S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变7、一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板之间有一负点电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示．以E 表示两极板间电场强度，ϕ表示负极板电势，ε表示正点电荷在P 点的电势能，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A ． E 变大，ϕ降低B ．E 不变，ϕ升高 C ． ϕ升高，ε减小D ． ϕ升高，ε增大8、如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E 的直流电源连接，下极板接地．静电计外壳接地．闭合电键S 时，带负电的油滴恰好静止于电容器中的P 点．下列说法正确的是（）A ．若将A 极板向下平移一小段距离，平行板电容器的电容将变小B ．若将A 极板向上平移一小段距离，静电计指针张角变小C ．若将A 极板向下平移一小段距离，P 点电势将升高D ．若断开电键S ，再将A 极板向下平移一小段距离，则带电油滴将向下运动9、如图所示，Ａ、Ｂ为平行金属板，两板相距为ｄ，分别与电源两板相连，两板的中央各有一个小孔Ｍ和Ｎ。

高中物理电容练习题及讲解及答案

高中物理电容练习题及讲解及答案### 高中物理电容练习题及讲解及答案#### 练习题1：电容计算题目：一个平行板电容器，板间距离为4mm，板面积为0.01平方米，若两板间电势差为200V，求该电容器的电容。

解答：电容C可以通过公式C = ε₀A/d计算，其中ε₀是真空的电容率（8.85×10⁻¹² F/m），A是板面积，d是板间距离。

将题目中的数据代入公式：C = (8.85×10⁻¹² F/m) × (0.01 m²) / (4×10⁻³ m)C ≈ 2.21×10⁻¹¹ F答案：该电容器的电容为2.21×10⁻¹¹ F。

#### 练习题2：电容器的充放电题目：一个电容器初始带有电荷Q，当其与一个电阻R并联后，接上电压为V 的电源，经过一段时间后，电容器上的电荷变为Q/2。

求电容器放电后的时间。

解答：电容器放电时，电荷Q随时间t的变化可以用公式Q(t) = Q₀e⁻t/RC 表示，其中Q₀是初始电荷，R是电阻，C是电容，e是自然对数的底数。

根据题目，当Q(t) = Q/2时，即Q₀e⁻t/RC = Q/2。

我们可以解出t：t = RC ln(2)答案：电容器放电后的时间t = RC ln(2)。

#### 练习题3：电容器与电路的组合题目：一个RC串联电路，其中R = 1000Ω，C = 100μF。

当电路接通电源后，求5RC时间常数后电路中的电流。

解答：RC串联电路的时间常数τ = RC。

根据题目，τ = 1000Ω ×100×10⁻⁶ F = 0.1秒。

电路中的电流I随时间t的变化可以用公式I(t) = I₀e⁻t/τ表示，其中I₀是初始电流。

5RC时间常数后，即t = 5τ = 0.5秒。

代入公式得：I(0.5) = I₀e⁻0.5/0.1I(0.5) = I₀e⁻ 5答案：5RC时间常数后电路中的电流为I₀e⁻5。

人教版物理选修3-1《电容器与电容》课后练习及答案

电容器与电容课后巩固提升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1V时，A的电荷量改变比B的大解析电容是电容器的固有属性，由电容器本身的构造决定，电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少．答案 D2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A．根据C＝QU可知，电容器的电容与其所带电量成正比，与两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其带电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)，它所带的电量与电压的比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关解析电容器的电容C＝εr S4πkd与两极板间的电压与极板所带电量无关，故A选项错误；由C＝QU可知，对确定的电容器来说，Q与U成正比，故B选项正确，C、D选项也正确．答案BCD3．水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态．现将两极板间的距离增大，则( )A．电容变大，质点向上运动B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止D．电容变小，质点向下运动解析当平行板电容器两极板距离增大时，电容器电容变小，与电源相连极板电压不变，其间电场强度减小，电场力变小，合外力向下，质点向下运动，故D选项正确．答案 D4．一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．两板间电场强度增大解析由C＝εr S4πkd可知，当d增大时，C变小，故B选项错误；充电后与电源断开，所带电量不变，故A选项错误；由C＝QU，当C减小，Q不变时，U增大，故C选项正确；其间电场强度E＝Ud＝QCd＝4Qπkdεr Sd＝4Qπkεr S，故D选项错误．答案 C5．一空气平行板电容器，极板间正对面积为S，极间距离为d，充以电量Q后两板间电压为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 ．电量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．两极间充以介电常数为2的电介质解析由C ＝εr S4πkd可知C 、D 选项正确．答案 CD6．平行板电容器的电容C ，两极板间电压U ，两板间场强E 和带电荷量Q ，在下列情况下怎样变化？(1)保持两板与电源相连，只增大两板间距离，则C _________，U ____________，Q ____________，E ____________.(2)给电容器充电后与电源断开，再减小电容器极板间距离，则C ____________，U ____________，Q ____________，E ____________.解析 (1)电容器与电源相连，故U 不变，根据C ＝εr S4πkd和C ＝Q U，d 增大→C 减小→Q减小，由E ＝U d，知E 减小．(2)电容器充电后断开电源，故Q 不变，由公式C ＝εr S 4πkd 和C ＝QU，知d 减小→C 增大→U 减小，此时电场强度用E ＝U d不好讨论，有两种方法可处理．①是用推论E ＝4πkQ εr S ，(此式由E ＝U d ，C ＝Q U 和C ＝εr S4πkd 三式导出)，可见E 与d 无关，故E 不变．②是熟记极板上电荷密度不变，其电场强度不变，故E 不变．答案 (1)减小不变减小减小(2)增大减小不变不变提升能力7．传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( )A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化解析当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A错误，B正确．当压力F发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断的充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C正确，D错误．答案BC8．如图所示是一个平行板电容器，两板间距离为d，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q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°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A.qCl QdB.qQl CdC.qQl2CdD.qCl2Qd解析根据U ＝Q C，E ＝U d可得E ＝Q Cd ，所以，从A →B 电场力做功，W ＝qEl sin30°＝qQl2Cd. 答案 C9．如下图是一个由电池、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 的电流解析平行板电容器的电容和带电荷量分别为C ＝εr S4πkd，Q ＝CU .当两板间距离d 增大时，电容C 减小，极板的带电荷量Q 也减小，由于原来电容器的上板A 带正电，下板B 带负电，带电荷量减小，B 板的电子在电源的作用下将输送到A 板中和部分正电荷，所以电阻R 中会有从a 流向b 的电流．答案 BC10．如图①是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q 将随待测物体的上下运动而变化．若Q 随时间t 的变化关系为Q ＝b t ＋a(a 、b 为大于零的常数)，其图像如图②所示，那么图③、图④中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是( )A ．a 和cB ．a 和dC ．b 和cD ．b 和d解析由于C ＝Q U且C ＝εr S 4πkd 结合题中条件Q ＝bt ＋a联立以上三式解得 d ＝εr SU 4k πb (a ＋t )，可见d 与t 成线性关系，利用E ＝U d 可得E ＝4k πbεr Sa ＋t，因此图线②正确，即C选项正确．答案 C11．已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示，电容器极板上的电荷量不变，当板间距离增大时(如图①)，静电计指针的偏角将____________，板间电势差将____________，电容器的电容将____________，说明电容器的电容跟板间距离成____________；当正对面积减小时(如图②)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟正对面积成____________．当两板间插入电介质时(如图③)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟两板间的电介质有关．答案增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大12．如下图所示，相距为d，水平放置的两平行金属板a、b的电容为C，开始时两板均不带电，a板接地且中央有孔，现将带电荷量为q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下，竖直流到b板上层，电荷全部被b板吸收，(重力加速为g，不计阻力)试求：(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少？(2)若能够到达b板的液滴数为k，第k＋1滴液滴将如何运动？解析设第k滴液滴恰好能够到达b板，则第k滴液滴进入两板间时，前(k－1)滴液滴已建立电场，对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k－1)滴液滴已建立的电场为U＝QC＝k－1qC，E＝Ud＝k－1qCd.对第k滴液滴应用动能定理有：mg(h＋d)－qEd＝0，mg(h＋d)－q k－1qCdd＝0.解得k＝mgC h＋dq2＋1.(2)由题意，第(k＋1)滴液滴进入两板间后做减速运动，无法到达b板，反向运动跳出a 板小孔，然后再无初速滴下，所以(k＋1)滴液滴将在板内外做往复运动．答案见解析。

高中人教版物理选修2-1电容器教案含同步练习(含答案)

电容器教案含同步练习（含答案）学习目标1.知道什么是电容器以及常用的电容器有那些2.知道电场能的概念，电容电荷放电时器充电和放电时能量的转化3.理解电容器电容的概念以及其定义C=Q/U，并能用来进行有关的计算4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系5.知道公式C=εS /4πkd及其含义学习重点：电容概念的理解学习方法：类比法、探究法、讨论法新课教学（一）电容器【放幻灯片】使学生仔细观察，是否认识这些电学元件？找出电容器的共同点，下一定义【学生总结，教师评析，出示板书】电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器【思考】1：相邻两同学是否构成电容器？（构成，中间空气绝缘，人是导体且靠很近）【思考】２：两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器？（构成2: 金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质称之为电介质）前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。

下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识【演示电容器的充放电】【出示板书】充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程【指出】充放电过程分别有短暂的充电电流，放电电流【问题讨论】１：充放电的短暂电流说明什么问题？【问题讨论】２：有电流就有电流做功，会消耗能量，伴随着能量的转化，在充放电过程中能量如何转化？阅读课本认识电场能（极板带电——电场——电场能）【学生分析得】１．充放电的短暂电流说明这两个过程进行得很快。

２．充电：电源能量电场能放电：电场能其他形式能【指出，出示板书】电容器所带电荷量：每一极板所带电荷量的绝对值（二）电容【过渡】电容器是容纳电荷得容器。

一个电容器容纳电荷得本领如何描述呢？【类比】电容器——电容——储存电荷容器——————储存物质（如水杯存水）【引申思考】水杯存水的本领大小由什么决定，电容器储存电荷的本领的决定因素呢？【类比探究】类比于柱形水容器水——容器的体积。

电容与电容器(含答案)

第4课时电容与电容器导学目标 1.理解有关电容器的基本概念.2.掌握电容器的两类动态分析．电容器与电容[基础导引]判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误：(1)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．( )(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．( )(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．( )(4)一个电容器的电荷量增加ΔQ＝×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定．( )\[知识梳理]1．电容器(1)组成：由两个彼此________又相互________的导体组成．(2)带电量：每个极板所带电荷量的__________．(3)电容器的充电和放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的____________，电容器中储存__________．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中__________转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差U的比值．(2)定义式：____________图1 $(3)物理意义：表示电容器____________本领大小的物理量．3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与____________成正比，与介质的____________成正比，与________________成反比．(2)决定式：C ＝____________，k 为静电力常量．思考：电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系考点一关于电容两个公式的意义考点解读 1．电容的定义式C ＝Q U，反映了电容器容纳电荷量的本领，但平行板电容器的电容C 的大小与Q 、U 都无关，仅由两个导体板的大小和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定．~2．平行板电容器电容的决定式C ＝εr S 4πkd，反映了电容C 的大小与两极板正对面积成正比，与两极板间距离成反比，与极板间电介质的介电常数成正比．典例剖析例1 如图1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．在下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是 ( )思维突破1．C ＝Q U 是电容的定义式，C 与Q 、U 均没有关系，C 是由公式C ＝εr S 4k πd决定的．(2．而Q ＝CU ，则Q 与C 、U 有关，C 一定时，C 与U 成正比．跟踪训练1 根据电容器电容的定义式C ＝Q U，可知 ( )A ．电容器所带的电荷量Q 越多，它的电容就越大，C 与Q 成正比B ．电容器不带电时，其电容为零C ．电容器两极板之间的电压U 越高，它的电容就越小，C 与U 成反比D ．以上说法均不对考点二电容器两类动态问题的分析方法考点解读电容器动态分析的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．；(2)用决定式C ＝εr S 4πkd分析平行板电容器电容的变化． (3)用定义式C ＝Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化． (4)用E ＝U d分析电容器极板间场强的变化．特别提醒有一种情况我们应当作为结论记住：当电容器充电后与电源断开，即电容器所带电荷量不变时，无论怎样改变板间距离，板间的场强是不变的．典例剖析例2 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P 点，如图2所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势，W 表示正图2电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右* 平移一小段距离l 0的过程中，各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )思维突破1．本题中l 0的意义要认识清楚，l 0是负极板向右移动的距离，而不是两极板间距离．2．求与平行板电容器有关的问题时，应从平行板电容器的电容决定式入手，首先确定不变量，然后根据电容决定式C ＝εr S 4πkd进行推导讨论，找出各物理量之间的关系，从而得出正确结论．跟踪训练2 如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上．若两极板所带电荷量Q 恒定，极板两端电压U 将随待测物体的左右移动而变化，若U 随时间t 的变化关系为U ＝at ＋b (a 、b 为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、丁中反映极板间场强大小E 和物体位移x 随时间t 变化的图线是(设t ＝0时物体位移为零) ( )图3；A ．①和③B ．②和④C ．②和③D ．①和④A 组与电容相关的概念类问题1．对于给定的电容器，描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间的相 2．某电容器上标有“25 μF、450 V”字样，下列对该电容器的说法中正确的是 ( )A ．要使该电容器两极板之间电压增加1 V ，所需电荷量为×10－5 CB ．要使该电容器带电荷量1C ，两极板之间需加电压×10－5 VC ．该电容器能够容纳的电荷量最多为×10－5 C￥D ．该电容器能够承受的最大电压为450 VB 组电容器的动态分析3．一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．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4．(2010·北京·18)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4所示)．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( )。

人教版高中物理选修1-1练习：1.4电容器 Word版含答案

第一章第四节电容器练习1．(单选)电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明()A．电容器A极板间的距离一定比B电容器极板间的距离近B．电容器A极板的面积一定比B电容器极板面积大C．A的体积一定比B的体积大D．两电容器的电压相等时，A带的电荷量比B的多解析：电容是电容器的固有属性，由电容器本身的构造决定，电容描述了电容器容纳电荷的本领，即一定电压下，极板上存储电荷越多，电容越大，正确选项为D.答案：D2．(多选)超级电容器比普通电容器的电容大得多，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电容器，可做电源使用，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次．下列关于超级电容器的说法正确的是()A．用导线连接它的两个极板组成电路，电容器放电B．用导线连接它的两个极板组成电路，电容器充电C．用导线连接它的两个极板组成电路，电容器两极板电压将减小D．用导线连接它的两个极板组成电路，电容器两极板电压将增大E．给电容器充电，电容器两极板的电压将增大，电荷量增多解析：电容器的电容与电压大小，带电荷量多少无关．答案：ACE3．(单选)水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态．现将电容器两板间的距离增大，则( )A．电容变大，质点向上运动B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止D．电容变小，质点向下运动答案：D4．(单选)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．电容器两电极正对面积越大，电容越小C．电容器两电极的距离越远，电容越大D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103 pF解析：电容器的电容与Q、U无关，B、C错，1 μF＝106 pF，D错．答案：A5．(单选)据预测，21世纪智能机器人将进入家庭，各种各样的传感器是智能机器人的核心部分．传感器是一种将感受到的物理量(如光、热、力、声等)转化成便于测量的量(一般是电学量)的转化装置．如图所示是一种测量压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计、直流电源串联，接成闭合电路，那么()①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A．①③B．②③C．①④D．②④解析：当F向上压膜片电极时，两极板间距变小，电容增大；若电流计有示数，则表明电容器处于充电或放电状态，即电容在变化，所以压力F发生变化．答案：B6．(单选)有关电容的单位及换算正确的是()A．电容的单位是库仑B．电容的国际单位是法拉C．1 F＝10－6 μFD．1 F＝106 pF答案：B7．(单选)一平行板电容器的两个极板分别接在电池组的正极和负极上，则()A．电容器两极板间可形成匀强电场B．电容器所带的电荷量一直增加C．只要断开电池组，电容器要放电，带的电荷量立即为零D．电容器的电容与电池组的电压成正比解析：电容器带电后，两板间是匀强电场，故A对．与电源相连后是充电还是放电，应看电容器原有电压与电源电压的大小关系，故B错．电容器要想放电，需将两板短接，故C 错．电容是电容器本身的因素，与外界因素无关，故D错．答案：A8．(单选)关于电容器的电容，下列说法正确的是()A．电容器是一种理想的仪器，现实生活中不存在B．电容器是储存电荷的装置C．电容的国际单位是微法D．电容器极板的正对面积越大，板间距离越大，电容器电容就越大解析：电容器是常见的电子元件，是储存电荷的装置，所以A错B对．国际单位是法拉，微法是常用单位，C错，电容器极板的正对面积越大，板间距离越小，电容器电容就越大，所以D错．答案：B9．(单选)某一电容器标注的是“300 V,5 μF”，则下述说法中正确的是()A．该电容器可在400 V以下电压正常工作B．该电容器只能在300 V电压时正常工作C．电压是200 V时，电容仍是5 μFD．使用时只需要考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连解析：“300 V,5 μF”的意义是：300 V是电容器的最高电压，也就是电容器的击穿电压，且电容器的击穿电压与实际电压无关，可知C、B项错误，A正确．有些电容器有极性，与电源相接时要注意电源的正负极，故D项错误．答案：A10．(单选)收音机选台时，是通过改变调谐电路中的电容器的电容来完成的．对于这个过程，下列说法正确的是()A．是通过改变两极板的正对面积来完成的B．是通过改变两极板之间的距离来完成的C．是通过改变两极板之间的电介质来完成的D．以上说法都不对解析：收音机的选台旋钮．是通过改变电容器两板的正对面积来改变电容的，当变到调谐电路的固有频率和想要接收的某电台频率相等时，该电磁波在调谐电路中产生的振荡电流最强，其他电台的很弱，从而就可收听该电台的节目了．所以只有A正确．答案：A。

第3章电容器习题与答案(精华).docx

第3章电容器一、填空题1. 组成电容器的两个导体叫极板,中间的绝缘物质叫介质。

2. IF- 106 AF = IO'? PF3. 电容器的额定工作电压一般称耐压，接到交流电路小，其额定工作电压不小于交流电压最大值。

4. 串联电容器的总电容比每个电容器的电容二L ，每个电容器两端的电压和自身容量成反比。

5. 以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后，将电源断开，若增大电容器极板正对面积，则C 将増人,Q 不变,U 变小;若电源不断开，减小两板Z 间的距离，则C 将增人, Q 不变,U 变小。

6. 两个电容器的电容和额定工作电压“10PF25V”，“20PF15V”；现将它们并联后接在10V 的直流电源上，则它们储存的电量分别是10'C 和2X10 'C,并联后等效电容是30M 、, 允许加的最大电压是15V ；若将它们串接在30V 的直流电源上，则它们的端电压分别为 20V , 10V,串联后等效电容为6. 67站，允许加的最大电压是37. 5V 。

7. 在电容器充电电路中，已知C 二1AF,电容器上的电压从2V 升高到12V,电容器储存的电场能从2X10&J 增加到72X10&J,增大了 70X 10 6J o二、选择题1•有一电容为50 uF 的电容器，接到肓流电源上对它充电，这时它的电容为50 uF ；当它不带电时，它的电容是(C)A. 0B. 25uC. 5011FD. 100 11 F2. 一个电容为Cu 1；的电容器,和一个电容为2uF 的电容器串联，总电容为CuF 的电容器的1/3,那么电容C 是(B)A. 2uFB. 4uFC. 6 u FD. 8 u F 3. 电路如图3. 7所示,已知U=10V,用= 2Q,用= 8Q, C=100 nF,则电容两端的电压t/c 为(B)A. 10VB. 8VC. 2VD. 0V 4. 电容器G 和C2串联后接在直流电路中，若G = 3G ,则G 两端的电压是a 两端电压的(C)A ・3倍B.9倍C. 1/3D. 1/95. 两个相同的电容器并联Z 后的等效电容，跟它们串联Z 后的等效电容Z 比为(B)A. 1:4B.4:lC. 1:2D. 2:1 6. 如图3. 8所示，当G 〉C2〉G 时，它们两端的电压关系是(C) A. U }=U 2=U 3 B. U }>U 2>U 3 C. U }<U 2<U 3 D ・不能确定 u R 2C丰____Ci C2 c 3HI ——11——11- U1 U2 U3Ri S3. 7图3.87.将电容器C】“200V20U F”和电容器C2 “160V20U F”串联接到350V电压上则(D)A. G、a均正常工作B. G击穿,a正帘工作2•在某电了电路屮需用一只耐压为1 000V,电容为4呼的电容器，但现只有耐压为500V, 电容为4呼的电容器若干，问用什么连接方法才能满足要求？解:根据耐压的要求，只要将两只4PF/500V 电容器串联起来就町以了，但根据两只电容器串联的等效公式_ 16T因此等效电容不能满足提示耍求，如再并上这样一•组电容，则总的等效电容为C] + C?2 C] +电路如图所示：「彳|—| $—T M H3.现有容量为200叭耐压为500V 和容量为300MF 、耐压为900V 的两只电容器。

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。

(完整版)电容器与电容习题(含答案)(最新整理)

图 l—7—8
7．如图 1—7—9 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
9．如图 1—7—16 所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒 P 位于
两板间恰好平衡，现用外力将 P 固定住，然后使两板各绕其中点转过 α 角，如图虚线所示，
再撤去外力，则带电微粒 P 在两板间 ( )
A．保持静止
B．水平向左做直线运动
C．向右下方运动
D．不知 α 角的值无法确定 P 的运动状态
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
6．平行金属板 A、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，如图 1—7—8，要使静电
计指针张角变大．下列措施中可行的是
(
)
A．A 板向上移动
B．B 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
图 l—7—14
部，闭合开关 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为 θ，如图 1—7—14 所示．那么
(
)
A．保持开关 S 闭合，带正电的 A 板向 B 板靠近，则 θ 增大
B．保持开关 S 闭合，带正电的 A 板向 B 板靠近，则 θ 椤不变
C．开关 S 断开，带正电的 A 板向 B 板靠近，则 θ 增大
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

高中物理1.4电容器训练(含解析)新人教版选修11

高中物理1.4电容器训练（含解析）新人教版选修11课时过关·能力提升基础巩固1电容器是一种常用的电子元件,下列对电容器的认识正确的是()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相关C.电容器的电容与它两极板间的电压成正相关D.电容的常用单位有μF和pF,1 μF=103 pF解析:电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小由电容器本身因素决定,如极板正对面积、板间距离、电介质等,与是否带电、电压的高低等无关。

1 μF=106 pF。

故只有选项A 正确。

答案:A2关于电容器和电容,下列说法正确的是()A.电容器的电容由自身性质决定B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C.某一电容器两端电压越高,带的电荷量越大D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大解析:电容器的基本构造是两个彼此绝缘又相互靠近的导体,其作用是容纳电荷,当电容器带电时,两极板一定带有等量异种电荷。

电容是描述电容器容纳电荷量本领大小的物理量,其大小与电容器本身性质有关,与两极板间所加电压大小和所带电荷量的多少无关。

答案:ABC3有关电容的单位及换算正确的是()A.电容的单位是库仑B.电容的国际单位是法拉C.1 F=10-6μFD.法拉是个很小的单位答案:B4某电容器上标有“9 V 1.5 μF”,则表示该电容器()A.只有在9 V的电压下它的电容才是1.5 μFB.只有在9 V的电压下,电容器才能正常工作C.所加的电压不应超过9 VD.当它的电压为4.5 V时,它的电容变为0.75 μF解析:电容器上所标的“9 V 1.5 μF”表示该电容器的电容是1.5 μF,额定电压为9 V。

其电容C=1.5 μF与所加电压无关,所以只有选项C正确。

答案:C5平行板电容器,如图所示,下列哪些措施可以减小它的电容()A.增大两板间的距离而其他因素不变B.减小两板间的距离(不接触)而其他因素不变C.保持两板距离不变使两板错开一些D.增大两板距离同时使两板错开一些解析:平行板电容器的电容的大小与正对面积、极板距离、电介质等因素有关。

6.6.1电容器(含答案)

6.6.1电容器【学习目标】1.掌握电容定义式。

2.掌握平行板电容器电容的决定式【学习重点】板间场强大小的计算【学习难点】电容器的动态变化例题1．如图所示，将电源、电键、电容器串联起来，闭合电键。

（１）保持电键K闭合，讨论下列情况下，极板间电容、电量、电场强度的变化情况：①增大板间距离：C ；Q ；E②减小极板面积：C ；Q ；E③增大介电常数：C ；Q ；E（２）现将电键K断开，讨论下列情况下，极板间电容、电压、电场强度的变化情况：①增大板间距离：C ；Q ；E②减小极板面积：C ；Q ；E③增大介电常数：C ；Q ；E跟踪训练1.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移动到图中虚线所示的位置，则下列判断正确的是( )A．U变小，E不变B．E变大，ε变大C．U变小，ε不变 D．U不变，ε变小【答案】AC跟踪训练2：上题中，若平行板电容器与电源始终相连，将负极板上移一段距离，结果又是（）【答案】D跟踪训练3.如图所示，D为一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），平行金属板M、N水平放置，两板之间有一带电微粒以速度v0沿水平方向做直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的运动情况是（）A.沿轨迹①运动B.沿轨迹②运动C.沿轨迹③运动D.都有可能【答案】B例3.如图所示，C是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，悬线偏转角度α变大的是( )A.缩小a、b间的正对面积B.减小a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质，换一块形状大小相同的导体D.取出a、b两极板间的电介质【答案】AD例4．如图所示的电路中，电容器的电容C1＝2C2，电源的电动势为E＝6.0 V，内阻为r ＝1.0 Ω，电压表的规格为1.0 kΩ、6.0 V，当电路达到稳定状态后，则( )A．电压表读数为3.0 VB．电压表读数为2.0 VC．静电计两端电势差为6.0 VD．电压表上电势差为6.0 V【答案】C例5.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、 R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。

沪科版高中物理必修第三册第六节电容电容器课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现仅将两极板间距离减小，则引起的变化情况是（）A．U变小B．C变小C．Q变大D．E不变2. 摩擦纳米发电机是一种新型发电装置，由两个导体板以及附着在导体板上的两种不同电介质组成，两种电介质重复性的接触分离，可以将机械能转化为电能，当发电机两极板处于如图所示状态时，可以等效为一个平行板电容器，其电容的大小是影响发电性能的重要参数之一，在以下方法中，可以增大电容值的是（）A．将介电质ab拔出B．更换介电常数更大的电介质D．增大导体板间的距离C．同时减小两个导体板和附着在导体板上电介质a、b的面积3. 让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度。

不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内。

现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是（）A．保持B板不动，A板向下平移B．保持B板不动，A板向右平移C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块金属板D．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板4. 如图所示，闭合开关，电源对电容器充电。

充电结束后，断开开关，用绝缘手柄增大电容器两极板之间的距离，则下列说法正确的是（）A．充电过程中，有从A到B的电流通过电阻B．充电过程中，有从B到A的电流通过电阻C．断开开关后，电容器上极板带负电D．断开开关后，电容器放电，极板上不再带电5. 下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S、两极板间的电介质之间的关系装置图。

本实验采用的科学方法是（）A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法6. 关于电容器，以下说法错误的是（）A．两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以组成一个电容器B．充电后电容器两个极板上，分别带有等量异号电荷C．一般来说，电容器极板的正对面积越大，电容器的电容越大D．一般来说，电容器极板间的距离越远，电容器的电容越大7. 某同学利用图甲所示的电路演示电容器的充、放电过程，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。

电容器练习

电容器1、如图所示,一平行板电容器接在U=12 V 的直流电源上,电容,两极板间距离,g 取,求:1.该电容器所带电荷量。

2.两板间的电场强度。

2.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4mm,充电后两极板电势差为120V.A 板带正电,若它的电容为3μF,且P 到A 板距离为1mm.求:（1）每一板的带电荷量;（2）一个电子在P 点具有的电势能;（3）一个电子从B 板出发到A 板获得的动能;（4）两板间的电场强度.3.如图所示，一平行板电容器接在U ＝12V 的直流电源上，电容103.010C F =⨯－，两极板间距离31.2010d m =⨯－，取210/g m s =，求：1.该电容器所带电荷量．2.若板间有一带电微粒，其质量为32.010m kg =⨯－，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？参考答案1.答案：(1)由Q C U =得1093.01012 3.610Q CU C C --==⨯⨯=⨯ (2)由d U E =得，板间电场强度4312/m 10/m 1.210E V V -==⨯ 解析：2.答案：（1）3.6×10-4C（2）-90eV; （3）120eV; （4）3×104N/C解析：（1）由Q=UC 得Q=120×3×10-6C=3.6×10-4C（2） 90AB U EP e P e dPB eV dϕ===- （3）因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得Ek-0=qUAB,Ek=120eV（4）E=U/d=3×104N/C3.答案：1.公式C Q U＝ 10931012 3.610Q CU C C ⨯⨯⨯－－＝＝＝2.若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而431210/1.2010U E V m d -===⨯ 解得3642.010*******mg q C C E --⨯⨯===⨯ 微粒带负电荷．解析：。