选修3-1 1.8电容器的电容 课时作业(解析版)

1.8电容器的电容课时作业
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求)
1、某电容器上标有“25 μF450 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2.5×10－5 C
B．要使该电容器带电荷量为1 C，两极板之间需加电压2.5×10－5 V
C．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5 C
D．该电容器能够承受的最大电压为450 V
2、某一平行板电容器，其一个极板带＋5.4×10－3 C电量，另一极板带－5.4×10－3 C电量，电容器两极板间电压为450 V，则该电容器的电容值为()
A．2.4×10－5 F B．1.2×10－5 F
C．8.3×104 F D．4.2×104 F
3、如图所示，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
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
4、电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路.当开关S闭合后，
电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态.现将开关S断开，则以下判断正确的是()
A.液滴仍保持静止状态
B.液滴将向下运动
C. 电容器上的带电量将减为零
D. 电容器上的带电量将增大
5、对于给定的电容器，如图的反映其电容C、电量Q、电压U之间关系的图中不正确的是（）
A．B．
C ．
D ．
6、如图所示，平行板电容器电容为C ，带电量为Q ，板间距离为d ，今在两板正中央d 2处放一电荷q ，则它受到的电场力大小为( )
A ．k 2Qq d
2 B ．k 4Qq d 2 C ．Qq Cd D ．2Qq Cd
7、如图所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R 1、R 2、R 3为三个可变电阻，电容器C 1、C 2所带电荷量分别为Q 1和Q 2，下列判断正确的是( )
A ．仅将R 1增大，Q 1和Q 2都将增加
B ．仅将R 2增大，Q 1和Q 2都将增加
C ．仅将R 3增大，Q 1和Q 2都将不变
D ．突然断开开关S ，Q 1和Q 2都将不变
8、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
9、如图是研究平行板电容器电容大小的因素的实验装置,在整个实验过程中，如果保持电容器的带电荷量Q 不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（ ）
A ．仅将M 板水平向左平移远离N 板
B ．在M）N 之间插入玻璃板
C ．将M 板向下平移
D ．在M）N 之间紧靠M 插入有一定厚度的金属板
10、如图所示，两块正对平行金属板M 、N 与电池相连， N 板接地，在距两板等距离的P 点固定一个带负电的点电荷，如果M 板向上平移一小段距离，则
A ．点电荷受到的电场力变小
B ．M 板的带电荷量增加
C ．P 点的电势升高
D ．点电荷在P 点具有的电势能增加
二、非选择题
11、一对平行金属板竖直放置，与一电压恒为U 的直流电源相连，两板间距为d ，现将一个质量为m 的带电小
球用长L 的绝缘轻质细线悬挂在天花板上，小球处于两极板间，静止时小球与竖直方向距离为a .求：
(1)两板间电场强度的大小；
(2)小球的电荷量．
12、如图所示，是一对彼此绝缘相距d=5cm 的平行金属带电极板MN,N 板接地，M 板带电量的绝对值为6
610Q C -=⨯.在两极板MN 间A 点有一带电量为6410q C -=⨯的带电液滴，其质量4410m kg -=⨯,恰好处于静止状态.求： （1）NM Ｕ等于多少伏？M 点的电势是多少？
）2）平行金属板MN 所构成的电容器的电容C 等于多少？
参考答案
1、A
【解析】由电容器的定义式C ＝Q U 可得C ＝ΔQ ΔU
，所以ΔQ ＝C ·ΔU ＝2.5×10－5×1 C ＝2.5×10－5 C ，A 正确．若Q ＝1 C ，则U ＝Q C
＝4×104 V ，B 错误．当电容器的电压为450 V 时，电容器的电荷量最多，Q ′＝CU ′＝2.5×10－5×450 C ＝1.125×10－
2 C ，C 错误.450 V 是电容器的额定电压，低于击穿电压，D 错误．
2、B
【解析】电容器的带电量为一个极板上的电量，故q ＝5.4×10－3C ；根据电容的定义可知，电容C ＝Q U ＝5.4×10－3450 F ＝1.2×10－
5 F ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故选B ．
3、A
4、D
5、A
【解析】C ＝Q/U 是电容的定义式，电容器电容的大小与电容的带电量Q 以及电容器两极板之间的电压无关，电容器电容的决定式为：C =εS 4πkd ，电容器的电容是由电容器本身决定的，与所带电量以及两极板间电压无关，Q=CU ，电容器所带电量与两板间电压成正比，故A 错误，BCD 正确。

本题选择错误的，故选A 。

6、C
【解析】电势差U ＝Q C ，则电场强度E ＝U d ＝Q Cd ，电场力F ＝qE ＝qQ Cd
，故C 正确，A 、B 、D 错误．故选C ． 7、BC
【解析】增大R 1，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电容器C 1两端电压增大，C 2两端电压减小，电容器所带电量Q 1增大Q 2减小，故A 错误；增大R 2，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电阻R 1两端电压变小，电阻R 2两端电压变大，电容器C 1、C 2两端电压变大，由Q ＝CU 可知，两电容器所带的电量都增加，故B 正确；增大R 3，整个电路电阻不变，Q 1和Q 2都将不变，故C 正确；突然断开开关S ，两个电容器都放电，Q 1和Q 2都将减小，故D 错误．故选BC ．
8、BD
9、AC
【解析】由题意，电容器所带电量Q 保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U 变大，由C=Q/U 分析可知，电容C 应变小，根据C =εS 4πkd 分析可知，应减小正对面积，增大板间距离、或减小电介质；仅将M 板水平向左平移
远离N 板，增大间距，导致电容C 变小，故A 正确）在M）N 之间插入玻璃板，增大电介质，导致电容C 变大，故B 错误；将M 板向下平移，则减小正对面积，导致电容C 变小，故C 正确；将M）N 之间紧靠M 插入有一定厚度的金属板，相当于减小d ，则电容C 增大，故D 错误。

故选AC.）
10、BD
【解析】A 、金属体C 是一个等势体，但无法通过这个实验说明;故A 错误.
B）D 、题目中，手持一个带绝缘柄的金属小球D ，把D 接触C 的内壁。

再移出与A 的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A 带电，说明了金属圆筒C 的内部是不带电的；金属圆筒C 的内部不带电，故内部的电场强度处处为零;故B,D 正确.
C 、电势与电场本身有关，以及零势能点的选择有关，所以该实验中，不能说明C 的内部电势为0;故C 错误. 故选BD.
11、【解析】(1)板间场强大小E ＝U d
. (2)电场力qE ＝mg tan θ＝mg a l 2－a 2
， 由E ＝U d 得电荷量q ＝mgad U l 2－a 2
. 答案：(1)U d (2)mgad U l 2－a 2
12、（1）50V ,-50V ;（2）51.210pF ⨯.
【解析】(1)对A 点的带电液滴受力分析，受重力和电场力，由二力平衡有qE mg =
解得310/E V m =
由NM U Ed = 解得50NM U V =
又由 NM N M U ϕϕ=-， 0N ϕ=
解得M 点的电势50M V ϕ=-
(2) 平行金属板MN 所构成的电容器的电容
6
75610 1.210 1.21060
Q C F F pF U --⨯===⨯=⨯。