2017人教版高中物理选修18《电容器的电容》同步练习

8 电容器的电容
A组
1、关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法错误的就是（)
A、两极板上一定带异号电荷
B、两极板所带的电荷量一定相等
C、充上的电荷量越多，其电容就越大
D、充上的电荷量越多，两极板间的电势差就越大
解析:给电容器充电后，电容器两极分别带上等量异号电荷，选项A、B正确；电容器的电容大小取决于它的结构,与所带电荷量的多少无关，选项C错误；根据U=可知，电容器的电荷量越大,两极板间的电势差越大，选项D正确.
答案：C
2、对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的就是(）
解析:电容C与电容器所带的电荷量Q及两极板间的电压U都无关，所以C不随Q、U变化，选项B正确.
答案：B
3、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距与电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C与两极板间的电势差U的变化情况就是（）
A、C与U均增大
B、C增大,U减小
C、C减小，U增大
D、C与U均减小
解析:当电容器两极板间插入一电介质时，根据C=可知电容器电容C变大，由于电容器电荷量不变，根据C=可知电容器两端电压减小,选项B正确。

答案:B
4、有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比与电场强度之比分别为（）
A、4∶11∶3
B、1∶43∶1
C、4∶13∶1
D、4∶14∶3
解析:由U=，又由E=，所以选项C正确。

答案：C
5、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、带电油滴的电势能将减小
D、若电容器的电容减小，则极板电荷量将增大
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=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 P0=E·d P0，E减小，则P点电势φP减小，选项B正确；油滴向下运动，静电力做负功,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:B
6、（多选）一个空气平行板电容器，极板间距离为d，正对面积为S，充上电荷量Q后,两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍,可采用的办法就是（）
A、将电压变为
B、将电荷量变为2Q
C、将极板正对面积变为2S
D、将两极间充满相对介电常数为2的电介质
解析：电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关,所以选项A、B不正确；根据公式C=,可以知道选项C、D正确.
答案:CD
7、（多选）平行板电容器充电后,两极板与电源断开,当用有绝缘层的手柄，设法把电容器两极板间距离拉大些时，下列结论正确的就是(）
A、电容器两极板间的电场能增加
B、电容器两极板间的电场强度增加
C、电容器两极板间的电势差增加
D、电容器的电容增加
解析:充电后的电容器与电源断开后,将保持电荷量Q不变,在增大两极板间的距离d时,电容器的电容C减小,由C=可知，两极板间的电势差U将增大，而电场强度E=，与d无关,由于两极板带等量异种电荷，它们间为库仑引力,因此在增大两极板间距离时,必须反抗两极板间的库仑引力做功，从而使电容器内的电场能增加.
答案：AC
8、(多选）如图所示就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中正确的就是（)
A、该仪器中电容器的电极分别就是金属芯柱与导电液体
B、金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C、如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高
D、如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高
解析:由电容器的定义可知,该仪器中的金属芯柱与导电液体相当于电容器的两个极板,故选项A正确；设金属芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C=h,选项C正确。

答案:AC
9、如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板与静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。

(1）使电容器带电后与电源断开
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角（选填“变大”“变小”或“不变")；
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角(选填“变大”“变小"或“不变”);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角（选填“变大"“变小”或“不变”)。

(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（）
A、使用静电计的目的就是观察电容器电压的变化情况
B、使用静电计的目的就是测量电容器电荷量的变化情况
C、静电计可以用电压表替代
D、静电计可以用电流表替代
解析：(1)根据电容的定义式C=与电容的决定式C=,当上移左极板时，S减小,则U增大，静电计指针偏转角变大;减小板间距离d时，则U减小，静电计指针偏转角变小;插入玻璃板后,相对介电常数εr增大，则U减小,静电计指针偏转角变小.
(2)静电计就是用来观察电容器两端电压变化情况的，不可以用电压表代替,也不可以用电流表代替,因为电流表与电压表在构成电流通路时才有示数.
答案：（1)①变大②变小③变小（2)A
B组
1、下列关于电容器与电容的说法中,错误的就是（)
A、电容器A的体积比B大，说明A的电容一定比B的大
B、对于确定的电容器，其带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）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恒定不变
D、电容器的电容就是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小与加在两板上的电压无关
解析:电容器的电容与电容器的体积、电容器所带的电荷量、电容器两极板间的电压均无关,其大小只由其自身决定。

答案：A
2、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、电容器带的电荷量增加
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：充电后断开电源,电荷量不变，故选项A错误;由C=可知d变大，C变小,故选项B错误；又由C=得U变大,故选项C正确;由E=知，E不变，故选项D错误。

答案：C
3、两块平行金属板带等量异种电荷,要使两极板间的电压加倍，两板间的电场强度减半,采
用的办法有()
A、两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍
B、两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍
C、两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍
D、两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍
解析：由C=，C=与E=得两板间的电压U=，两板间的电场强度E=，可知选项C正确.
答案：C
4、（多选）
如图所示就是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距离的过程中()
A、电容器A板始终带正电荷
B、电容器的电容变小
C、电阻R中有从a流向b的电流
D、A、B板间的电场强度增大
解析：电容器A板始终与电源正极相连,所以A板电势高，带正电荷，选项A正确；板间距离减小,由C=知，电容变大，选项B错误;由Q=CU可知电容器电荷量增大,则电源继续向电容器充电,所以电流方向为从b流向a,选项C错误;由U=Ed可知电场强度E增大，选项D正确。

答案:AD
5、一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电压为U的电源上,充电完成后撤去电源。

（1）求充电后电容器带的电荷量；
(2）若使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？板间电场强度变为多大？
解析:（1）由C=知,电容器带的电荷量Q=CU。

(2)由于电容器的电容与极板间的距离成反比，故距离增大为2d，电容变为原来的一半,即C’=C。

又由于充电后撤去电源,电容器带的电荷量不会发生改变，故电容器极板间的电压U’==2U。

原来两板间的电场强度为E1=，变化后两板间的电场强度为E2=,所以电场强度不变。

答案：（1)CU （2)C
6、
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—3 m,g取10 m/s2。

(1）求该电容器所带的电荷量；
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m=2、0×10—3kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒的电荷量为多少？带何种电荷?
解析:(1)由公式C=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=，解得q= C=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。