2017高中物理第一章静电场8电容器的电容课时训练

电容器的电容

题组一电容器电容

1.根据电容器电容的定义式C=,可知()

A.电容器所带电荷量越多,它的电容就越大

B.电容器不带电时,其电容为零

C.电容器两极板间电压越高,它的电容就越小

D.电容器电容大小与电容器所带电荷量无关

解析:电容反映电容器本身特性,它的大小决定于电容器本身的结构(极板正对面积、极板间距、板间电介质),而与电容器所带电荷量的多少、极板间电压的大小无关。当电容器带电荷量为零时,其电容仍存在。

答案:D

2.有一电容器的规格是“1.5 μF9 V”,那么()

A.此电容器上的电荷量不能超过1.5×10-5 C

B.此电容器上的电荷量不能超过1.35×10-5 C

C.此电容器的最小电压为9 V

D.此电容器的击穿电压为9 V

解析:9 V为电容器的额定电压(或工作电压),故C错误;正常工作时的带电荷量Q=CU=1.5×10-6×9 C=1.35×10-5 C,故B正确。

答案:B

3.一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若使其所带电荷量增加4×10-7 C,电势差则增加20 V,则它的电容是()

A.1×10-8 F

B.2×10-8 F

C.4×10-8 F

D.8×10-8 F

解析:根据电容器的定义式C=可推出计算式C=,故该电容器电容C= F=2×10-8 F,选项B正确。

答案:B

题组二平行板电容器

4.(多选)对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()

A.将两极板间的距离增大,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、厚度小于极板间距离的陶瓷板,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、厚度小于极板间距离的铝板,电容将增大

解析:根据C=知,两极板间的距离增大,电容减小,选项A错误;两极板的正对面积减小,电容减小,选项B正确;两极板间放入电介质,电容增大,选项C正确;两极板间放入铝板,相当于两极板间的距离减小,电容将增大,选项D正确。

答案:BCD

5.如图所示,在开关S闭合时,质量为m的带电液滴处于静止状态,那么,下列判断正确的是()

A.开关S断开,极板所带电荷量将减小,电压降低

B.开关S断开,若极板间距离减小,则极板所带电荷量减小

C.开关S断开,若极板间距离减小,则极板间电压减小

D.开关S断开,若极板间距离减小,则带电液滴向上运动

解析:开关断开后,电容器所带电荷量保持不变,选项A、B错误;开关断开后,若极板间距离减小,则电容增大,极板间电压减小,选项C正确;电容器两极板间的电场强度E=,当电荷量、正对面积不变时,电场强度保持不变,液滴不会运动,选项D错误。

答案:C

6.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和所带电荷量不变,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:根据平行板电容器电容的决定式C=,在两板间插入电介质后,电容C增大,因电容器所带电荷量Q不变,由C=可知U减小,选项B正确。

答案:B

题组三综合应用

7.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接

在电压为60 V的恒定电源上,两板间距为3 cm,电容器所带电荷量为6×10-8 C,A极板接地。求:

(1)平行板电容器的电容;

(2)平行板两板间的电场强度;

(3)距B板2 cm的C点的电势。

解析:(1)由电容定义式C= F=1×10-9 F。

(2)两板之间为匀强电场,E= V/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 cm

A与C间电势差U AC=Ed AC=20 V

又U AC=φA-φC,φA=0,可得φC=-20 V。

答案:(1)1×10-9 F(2)2×103 V/m,方向竖直向下(3)-20 V

(建议用时:30分钟)

1.(多选)下列关于电容的说法正确的是()

A.电容器的电容越大,则带的电荷量越多

B.无论电容器两极板的电荷量如何,它所带的电荷量与电压的比值总是恒定不变的

C.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电荷量的多少,其大小与加在两极板间的电压无关

D.根据电容的表达式C=可知,电容器的电容跟电容器所带的电荷量成正比,跟它两极板间的电势差成反比

解析:电容器的电容在数值上等于电容器的电荷量跟它两极板间电势差的比值。对于一个确定的电容器,电荷量跟电势差的比值不变;不同的电容器,这个比值一般不等。电容大,表示同样的电压下容纳电荷本领大,并不等于带的电荷量一定多,因为电容只反映电容器容纳电荷的本领,故选B、C 项。

答案:BC

2.

右图是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路。开关闭合时,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.电容器的电容变大

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:由题意知电容器两板间电压恒定,设已充电荷量为Q,当两极板距离增大时,电容C变小,由

Q=CU可知电荷量Q将减小,必然有电流通过电阻R流向正极,答案为C。

答案:C

3.绝缘金属平行板电容器充电后,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.电容器两极板间的电势差会减小

B.电容器两极板间的电势差会增大

C.静电计指针的偏转角度不变

D.静电计指针的偏转角度会增大

解析:绝缘金属平行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=知U变小;静电计指针的偏转角度会减小。

答案:A

4.(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,右图是测定液面高度h的电容式传感器,在导线芯的外面涂上一层

绝缘物质,放入导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质,测出电容器电容C的变化,就可以知道h的变化情况,两者的关系是() A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小

C.C减小表示h减小

D.C减小表示h增大

解析:C增大时,由公式C=可知,平行板电容器两极板的正对面积增大,即h增大,A正确,B错误。同理可知,当C减小时,平行板电容器两极板的正对面积减小,即h减小,C正确,D错误。

答案:AC

5.

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板向左平移一些

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=可知,

板间电压U增大,从而静电计指针张角增大。所以本题的正确选项是D。

答案:D

6.