2017教科版高中物理选修16《电容器和电容》基础巩固试题
高二物理电容器试题
高二物理电容器试题1.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U="10" V的电源上,现进行下列四步操作:(1)闭合S;(2)在两板中央插入厚为d/2的金属板;(3)断开S;(4)抽出金属板,则()A.闭合S瞬间电容器会充电、且B板带正电B.两板中央插入厚为d/2的金属板稳定后,电容器的电量为原来2倍C.抽出金属板后,AB板的电压U=10VD.如两板中央插入厚为d/2的陶瓷后,电容器的电量也为原来2倍(陶瓷的电介常数>2)【答案】B【解析】闭合S瞬间电容器充电,由于A板接电源正极,所以A板带正电,故选项A错误;闭合S后极板之间的电压不变,当两板之间插入厚为d/2的金属板,由于静电感应,相当于极板间距减小为原来的d/2,由可知电容增大为原来的2倍,根据可知电量变为原来的2倍,故选项B正确;断开S后,电容器的电量不变.当抽出金属板后,极板间距增大,由可知电容减小为原来的1/2倍,根据可知电势差变为原来的2倍,故选项C错误;若插入厚为d/2的陶瓷后,相当于两个电容器串联,,解得,由于电压不变,所以,故选项D错误.【考点】考查和的理解和应用,极板间插入金属板相当于间距变小,插入的厚度与极板间距相同的介电质相当于介电常数增加,若厚度小于极板间距则相当于两个电容器串联.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,其电容量C和两极板间的电势差U的变化情况是A.C增大B.C减小C.U增大D.U减小【答案】AD【解析】由电容的公式C=可知,当在两极间插入一电介质后,电容C会增大,故A是正确的;又由公式Q=CU可得,Q不变,则C的增大会引起U的减小,故D是正确的。
【考点】电容的概念及其公式。
3.两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间电压加倍,场强减半,可采用哪种措施()A.两板电量减半,而距离变为原来的4倍.B.两板电量加倍,而距离变为原来的4倍.C.两板电量加倍,而距离变为原来的2倍.D.两板电量减半,而距离变为原来的2倍.【答案】A【解析】带电粒子在电场中的运动专题.分析:先根据电容的决定式分析电容的变化,再由电容的定义式分析电压的变化,由,分析板间电场强度的变化.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压变为2倍,由分析得知,板间电场强度变为倍.符合题意.故A正确.板间距离变为原来的4倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为8倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故B错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量加倍,由得知,电压变为4倍,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故C错误.板间距离变为原来的2倍时,电容为原来的,两板的电量减半,由得知,电压不变,由分析得知,板间电场强度变为2倍.不符合题意.故D错误.故选A.【考点】电容器的动态分析.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,在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。
高中物理 第一章 静电场《电容器和电容》随堂基础巩固 教科版选修3-1-教科版高一选修3-1物理试题
1.6《电容器和电容》
[随堂根底巩固]
1.有一只电容器的规格是“1.5 μF 9 V〞,那么〔 〕
A .这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10-5
C
B .这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10-5 C
C .这只电容器的额定电压为9 V
D .这只电容器的击穿电压为9 V
解析:电容器上标的电压9 V 为电容器的额定电压(或工作电压),故C 正确,D 错误;由Q =CU 可知,电容器正常工作时,电容器的带电荷量Q =1.5×10-6×9 C=1.35×10-5 C ,故B 正确,A 错误。
答案:BC
2.如图1-6-5所示,四个图像描述了对给定的电容器充电时,电容器电荷量Q 、电压U 和电容C 三者之间的关系,正确的图像有〔 〕
图1-6-5
解析:C 与Q 、U 无关,故A 、B 错D 对;由公式C =Q U
知C 对。
答案:CD
3.如图1-6-6所示,电容器C 两极板间有一负电荷q 静止,使q 向上运动的措施是〔 〕
图1-6-6
A .两极板间距离增大
B .两极板间距离减小
C .两极板正对面积减小
D .两极板正对面积增大
解析:开始时电荷受重力和静电力平衡,要使电荷向上运动,如此要增大静电力,即要使场强E 增大。
由于电容器始终跟电源两极相连,所以电容器两极板间的电势差不变,所以,当d 减小时,由E =U d
可知E 增大,应当选B 。
答案:B。
高中物理精品试题: 电容器的电容
10.4 电容器的电容学习目标1.知道什么是电容器。
2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U,并能用来进行有关计算。
3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4.知道公式C=εr S4πkd及其含义。
重点:电容的概念。
难点:电容的引入与理解。
研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。
知识点一、电容器1.构造:彼此绝缘而又相距很近的两个导体,就构成一个电容器。
2.功能(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,使两个极板上带上等量异种电荷的过程。
特点(如下左图所示):①充电电流:电流方向为逆时针方向,电流由大到小;①电容器所带电荷量增加;①电容器两极板间电压升高;①电容器中电场强度增加;当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等;①充电后,电容器从电源中获取的能量称为电场能。
(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的异种就会中和,电容器失去电荷的过程。
特点(如上右图所示):①放电电流:电流方向是从正极板流出,电流是由大变小;①电容器上电荷量减少;①电容器两极板间电压降低;①电容器中电场强度减弱;①电容器的电场能转化成其他形式的能。
注意:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程,当放电结束时,电路中无电流。
3.带电荷量:充电后一个极板上的带电荷量的绝对值。
4.电容器的额定电压和击穿电压加在电容器上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压,电容器工作的电压低于击穿电压。
额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压,比击穿电压要低,电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压的数值。
【题1】下列关于电容器的叙述中正确的是A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,都能组成电容器,而且跟这两个导体是否带电无关C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能知识点二、电容1.定义:电容器所带电荷量与两极板间电势差的比值叫电容。
高中物理教科版选修(3-1)1.6 同步练习 《电容器和电容》(教科版)
《电容器和电容》同步练习()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2.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。
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会减小D.静电计指针的偏转角度会增大4.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,如图所示是测定液面高度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5.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则()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不变C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变6.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()。
高中物理电容器和电容典型例题解析
电容器和电容典型例题【例1】平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8C,电容器两板间的电压为U=2V,则该电容器的电容为;如果将其放电,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。
【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两板靠近一些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【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,如图所示,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位置则:()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【例4】置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?【例5】A,B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电,并与大地相连接,P为两板间一点。
若将一块玻璃板插入A,B两板间,则P点电势将怎样变化。
【例6】一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V降为U2'=6V,则每板需减少多少电量.【例7】一平行板电容器的电容量为C,充电后与电源断开,此时板上带电量为Q,两板间电势差为U,板间场强为E.现保持间距不变使两板错开一半(图1),则下列各量的变化是:电容量C′=______,带电量Q′=______,电势差U′=______,板间场强E′______.【例8】如图1所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上.现进行下列四步动作:金属板;(3)打开S;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间电势差为 [ ]A.0V B.10V C.5V D.20V【例9】三块相同的金属平板A、B、D自上而下水平放置,间距分别为h和d,如图所示.A、B两板中心开孔,在A板的开孔上搁有一金属容器P,与A板接触良好,其内盛有导电液体.A板通过闭合的电键S与电动势为U0的电池的正极相连,B板与电池的负极相连并接地.容器P内的液体在底部小孔O处形成质量为m,带电量为q的液滴后自由下落,穿过B板的开孔O'落在D板上,其电荷被D板吸附,液体随即蒸发,接着容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.(1)第1个液滴到达D板时的速度为多少?(2)D板最终可达到多高的电势?(3)设液滴的电量是A板所带电量的a倍(a=0.02),A板与 B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算D板最终的电势值.(g=10m/s2)(4)如果电键S不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其他条件与(3)相同.在这种情况下,D板最终可达到电势值为多少?说明理由.【例1】【解析】由电容器电容的定义式得:()F F U Q C 881022104--⨯=⨯==,电容的大小取决于电容器本身的构造,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。
高三物理电容器试题
高三物理电容器试题1.图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计。
导轨所在和电容为C的电容器。
平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1质量为、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触。
杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为,整个电路消耗的最大电功率为P,则()A.电容器右极板带正电B.电容器的最大带电量为C.杆的最大速度等于D.杆所受安培力的最大功率为【答案】AC【解析】根据右手定则,感应电动势的方向为:a→b;故右板带正电荷;故A正确;下落过程中=BLv, ab两端的电压为:,电容器的最大带电量为:的最大感应电动势:Em=mg,整,选项B错误;因为当达到最大速度时,安培力与重力平衡,即F安个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率,即P=Fv=mgv,即,选项C 正安确,D错误。
【考点】法拉第电磁感应定律;物体的平衡;电容器。
2.如图甲所示是电容器充,放电电路.配合电流传感器,可以捕捉瞬间的电流变化,并通过计算机画出电流随时间变化的图象如图乙所示.实验中选用直流8 V电压,电容器选用电解电容器.先使单刀双掷开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可瞬间完成.然后把单刀双掷开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流传入计算机,图象上显示出放电电流随时间变化的I-t曲线.以下说法正确的是().A.电解电容器用氧化膜做电介质,由于氧化膜很薄,所以电容较小B.电容器外壳上标的是额定电压,这个数值比击穿电压低C.随着放电过程的进行,该电容器两极板间电压逐渐减小D.由传感器所记录的该放电电流图象能估算出该过程中电容器的放电电荷量【答案】BCD【解析】据题意,电解电容器的电容很大,故A选项错误;电容器额定电压比击穿电压要小,故B选项正确;放电过程中,电荷量减少,据可知,电容不变则电压将变小,故C选项正确;据图像可以计算出在某段时间内的平均电荷量q,即,故D选项正确。
高中物理同步课时基础练习 电容器与电容
第一节 电容器与电容第1课时 电容器与电容考点一 电容概念的理解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2.(多选)下列关于电容的说法正确的是( )A .电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量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,若电容器两极板间电压为10 V ,极板带电荷量为2×10-5 C ,则电容器电容大小为5×105 F考点二 电容的计算3.一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 F C .4.0×10-8 F D .8.0×10-8 F 4.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5×10-2 FD .该电容器的电荷量变化量为0.2 C考点三 电容器的动态分析5.极板间距为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 1,两极板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,极板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,两极板间场强为E 2,下列说法正确的是( )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 6.(多选)(2022·广州六中高二期末)如图为手机指纹识别功能的演示,此功能的一个关键元件为指纹传感器.其部分原理为:在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板,极板外表面绝缘.当手指指纹一面与绝缘表面接触时,指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则( )A .指纹的凹点与小极板距离远,电容大B .指纹的凸点与小极板距离近,电容大C .若手指挤压绝缘表面,电容电极间的距离减小,小极板带电荷量增多D .若用湿的手指去识别,识别功能不会受影响7.利用电容传感器可检测矿井渗水,及时发出安全警报,从而避免事故的发生.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图,A 为位置固定的导体芯,B 为导体芯外面的一层绝缘物质,C 为导电液体(矿井中含有杂质的水),A 、B 、C 构成电容器.若矿井渗水(导电液体深度h 增大),则电流( )A .从b 向a ,A 、B 、C 构成的电容器放电B .从a 向b ,A 、B 、C 构成的电容器放电C .从b 向a ,A 、B 、C 构成的电容器充电D .从a 向b ,A 、B 、C 构成的电容器充电8.(2021·日照市高二期中)如图所示,一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,极板水平放置,在下极板上放置一定厚度的金属板,有一带电粒子静止在电容器内部空间的P点,当把金属板从电容器中快速抽出的瞬间,下列说法正确的是()A.电容器的电容减小B.电容器极板上的电荷量增多C.极板间的电场强度不变D.P点的电势升高9.(多选)(2021·宿迁市高一下期末)如图所示,竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E、开关S相连,用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间,闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ.则有()A.保持开关S闭合,将A板向右平移,θ不变B.保持开关S闭合,将A板向左平移,θ变小C.断开开关S,将A板向右平移,θ不变D.断开开关S,将A板向右平移,θ变小10.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两极板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示.以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势,E p表示正电荷在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x0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是()11.(2021·桂林市高二期末)如图所示,两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态.则下列说法正确的是()A.在S仍闭合的情况下,若将A板向下平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a 的电流B.在S仍闭合的情况下,若将A板向右平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a 的电流C.若将S断开,且将A板向左平移一小段位移,P点电势降低D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,P点电势升高12.(2022·广州大学附属中学高二期末)手机运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的.如图,M极板固定,当手机的加速度变化时,N极板只能按图中标识的“前后”方向运动.图中R为定值电阻.下列对传感器的描述正确的是()A.静止时,电流表示数为零,电容器两极板不带电B.由静止突然向前加速时,电容器的电容增大C.由静止突然向前加速时,电流由b向a流过电流表D.保持向前匀减速运动时,电流由右至左流过电阻R13.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上,两极板间距离为3 cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两极板之间的电场强度;(3)距B 板2 cm 的M 点处的电势.第1课时 电容器与电容1.A [电容器是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 正确;电容器所带电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值,B 错误;电容器的电容由电容器本身决定,不随所带电荷量的变化而变化,C 错误;由C =Q U =ΔQ ΔU可求电容器的电容,D 错误.] 2.AC [电容反映电容器容纳电荷本领的大小,A 对;电容器A 的电容比B 的大,只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强,与带电荷量多少无关,B 错;根据电容的定义式可知C 对;电压为10 V ,电荷量为2×10-5 C 时,电容C =Q U=2×10-6 F ,D 错.] 3.B [C =ΔQ ΔU =4.0×10-720F =2.0×10-8 F ,故选B.] 4.B [由Q =CU 知,U 降低,则Q 减小,故为放电过程,A 错,B 对;C =Q U =0.240F =5× 10-3 F ,C 错;ΔQ =C ΔU =5×10-3×4 C =0.02 C ,D 错.]5.C [由公式E =U d 、C =Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Q εr S,所以Q 加倍,E 也加倍,再由U =Ed 可得U 相等,C 正确.]6.BC [根据电容的定义式C =εr S 4πkd可知,指纹的凹点与小极板距离远,即d 大,则C 小;指纹的凸点与小极板距离近,即d 小,则C 大,故A 错误,B 正确;若手指挤压绝缘表面,电容电极间的距离减小,则C 增大,由于电容器的电压保持不变,根据Q =CU 可知小极板带电荷量增多,故C 正确;若用湿的手指去识别,由于水是导电的,则使得同一指纹的凹点及凸点与小极板之间的距离将会发生变化,从而改变了电容器电容,使得识别功能受到影响,故D 错误.]7.D8.A [下极板上放置一定厚度的金属板,金属板出现静电感应,相当于减小了两极板间距离,抽出金属板,相当于两极板间距离变大,且介电常数减小,由电容的决定式C =εr S 4πkd ,可知电容C 减小,故A 正确;根据电荷量Q =CU ,电压不变,电容减小,所以电容器极板上的电荷量减小,故B 错误;由于电容器与电源相连,因此极板间的电压U 不变,由E =U d,知极板间的电场强度变小,故C 错误;P 点与上极板之间的电压变小,P 与下极板之间的电势差变大,故P 点电势降低,D 错误.]9.BC [保持开关S 闭合,电容器两端的电势差不变,将A 板向右平移,d 减小,则电场强度增大,带电小球所受电场力增大,根据共点力平衡条件知,θ角变大,反之向左平移A 板,θ角变小,A 错误,B 正确;断开开关S ,电容器所带电荷量不变,根据C =εr S 4πkd ,E =U d,C =Q U ,联立解得E =4πkQ εr S,电场强度大小与两极板间的距离无关,故电场强度不变,带电小球所受电场力不变,所以移动A 板,θ角不变,C 正确,D 错误.]10.C [由平行板电容器的电容C =εr S 4πkd可知d 减小时,C 变大,但不是一次函数,即C -x 图像不可能为直线,A 错误;在电容器两极板所带电荷量一定的情况下,U =Q C ,E =U d =4πkQ εr S,E 与d 无关,即与x 无关,E -x 图像为平行于横轴的直线,B 错误;在负极板接地的情况下,设P 点最初到负极板的距离为l ,则平移后P 点的电势为φ=E (l -x ),即φ-x 图像为向下倾斜的直线,C 正确;正电荷在P 点的电势能E p =qφ=qE (l -x ),即E p -x 图像为向下倾斜的直线,D 错误.]11.C [在S 仍闭合的情况下,电容器两极板间的电势差保持不变,由C =εr S 4πkd可知若将A 板向下平移一小段位移,则d 减小,而C 增大,再根据C =Q U,两极板的电荷量增大,电容器充电,G 中有a →b 的电流,又根据E =U d,两极板间电场强度E 增大,油滴所受电场力增大,则油滴向上加速运动,所以A 错误;在S 仍闭合的情况下,电容器两极板间电势差保持不变,由C =εr S 4πkd 可知若将A 板向右平移一小段位移,则S 减小,C 减小,再根据C =Q U,两极板的电荷量减小,电容器放电,G 中有b →a 的电流,又根据E =U d,两极板间电场强度E 不变,油滴所受电场力不变,则油滴保持静止,所以B 错误;若将S 断开,电容器两极板间所带的电荷量保持不变,由C =εr S 4πkd可知若将A 板向左平移一小段位移,则S 减小,C 减小,再根据C =Q U ,两极板的电压U 增大,又根据E =U d,两极板间电场强度E 增大,由两点间电势差公式有φB -φP =U BP =Ed BP ,电场强度E 增大,BP 间的电势差增大,B 点电势不变,所以P 点电势降低,所以C 正确.若将S 断开,电容器两极板间所带电荷量保持不变,由C =εr S 4πkd 可知,若将A 板向下平移一小段位移,则d 减小,C 增大,根据C =Q U ,E =U d 可得E =4πkQ εr S,故电场强度E 不变,由φB -φP =U BP =Ed PB 可知BP 间电势差不变,B 点电势不变,所以P 点电势不变,D 错误.]12.C [静止时,N 板不动,电容器的电容不变,则电容器电荷量不变,电流表示数为零,但电容器两极板带电,选项A 错误;由静止突然向前加速时,N 板向后运动,则板间距离变大,根据C =εr S 4πkd可知,电容器的电容减小,电容器带电荷量减小,即电容器放电,则电流由b 向a 流过电流表,选项B 错误,C 正确;保持向前匀减速运动时,加速度恒定不变,则N 板的位置在某位置不动,电容器电荷量不变,电路中无电流,选项D 错误.]13.(1)1×10-9 F (2)2×103 V/m 方向竖直向下(3)-20 V解析 (1)平行板电容器的电容C =Q U =6×10-860F =1×10-9 F. (2)两极板之间为匀强电场,则E =U d =603×10-2V/m =2×103 V/m ,方向竖直向下. (3)M 点与A 板间距离为d AM =d -d BM =1 cm =0.01 mA 与M 间电势差U AM =Ed AM =20 V又U AM =φA -φM ,φA =0,可得φM =-20 V .。
高中物理 16电容器和电容基础巩固试题 教科版选修31
(课堂设计)2014-2015高中物理 1-6电容器和电容基础巩固试题 教科版选修3-1一、单项选择题1.下列说法正确的是( )A .平行板电容器一极板带电荷量+Q ,另一极板带电荷量-Q ,则此电容器不带电B .由公式C =QU可知,电容器的电容随电荷量Q 的增加而增大C .平行板电容器保持带电荷量不变而增大两极板间距离时,两板间电压减小D .电容器的带电荷量与两极板间的电势差成正比 答案:D2.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,若使其带电荷量增加4×10-7C ,电势差则增加20 V ,则它的电容是( ) A .1×10-8F B .2×10-8F C .4×10-8 F D .8×10-8F答案:B3.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=103pF解析:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,A 项正确.电容是电容器本身的性质,只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关,与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关,B 、C 两项不正确.电容器的常用单位的换算关系是1 μF=106pF ,D 项不正确. 答案:A4.对于给定的电容器,在描述电容C 、带电荷量Q 、两板间电势差U 的相互关系中,下列图像中正确的是( )答案:A5.如图1-6-6所示,两块较大的金属板A 、B 相距为d ,平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间恰好有一质量为m 、带电荷量为q 的油滴处于静止状态.以下说法正确的是( )图1-6-6A .若将上板A 向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 中有a →b 的电流B .若将上板A 向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 中有b →a 的电流C .若将下板B 向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G 中有b →a 的电流D .若将S 断开,则油滴将做自由落体运动,G 中无电流通过 解析:因A 板与电池的负极相连,故A 板带负电,由C ∝εr S d 、Q =CU 和E =Ud,可以得出将A 板向左平移一小段,则电容器的电容减小,A 板带电荷量减少,U 不变,板间电场强度不变,则板间的油滴仍平衡;A 板上移,则电容减小,A 板带电荷量减小,U 不变,板间的电场强度减小,所以油滴向下加速运动,G 中有b →a 的电流,B 项对,C 项错;将S 断开,电容器的带电荷量不变,则油滴仍平衡,所以D 项错. 答案:B6.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1-6-7).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1-6-7A .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 ,则θ不变解析: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,U 增大偏角θ也增大,故选项C 、D 均错. 答案:A 二、多项选择题7.如图1-6-8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( )图1-6-8A .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:由题知电容器两板间电压恒定,设已充电荷量为Q ,当两板距离增大时,电容C 变小,由Q =CU 可知带电荷量Q 将减小,必然有一部分正电荷通过电阻R 回流.正确选项为B 、C. 答案:BC8.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 容纳电荷的本领大 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1 V 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,正确答案为B 、D 项. 答案:BD9.如图1-6-9所示电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大( )图1-6-9A .使A 、B 两板靠近一些 B .使A 、B 两板正对面积错开一些C .断开S 后,使B 板向右平移拉开一些D .断开S 后,使A 、B 正对面积错开一些解析:图中静电计的金属杆接A 极,外壳和B 板均接地,静电计显示的是A 、B 两极板间的电压,指针张角越大,表示两极板间的电压越高,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,而电容器电荷量不变,由C =Q U可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大,答案为C 、D. 答案:CD10.一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1-6-10所示,以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,E p 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )图1-6-10A .U 变小,E 不变B .E 变大,E p 变大C .U 变小,E p 不变D .U 不变,E p 不变解析:当平行板电容器充电后与电源断开后,每板上带电荷量Q 不变.由E =U d ,U =Q C ,C =εr S4πkd 可推得:E =4πk εr ·QS即两极板间场强只与极板上单位面积的带电荷量(电荷的面密度)成正比.所以两板间场强E 保持不变,由于板间距离d 减小,据U =Ed 可知,电容器的电压U 变小. 由于场强E 不变,因此P 点与接地的负极板即与大地的电势差保持不变,即P 点的电势保持不变,因此电荷在P 点的电势能E p 保持不变.正确选项为A 、C. 答案:AC 三、非选择题11.一同学用感应起电机给一个电容器充电,充电后从电容器两极板引出两根导线,使两根导线的端点相距很近时,发生的现象是________.若将电容器两极板和一个静电计相连,然后给电容器充电,充电时间越长,静电计指针偏转角度越大,这说明电容器带电荷量越多时,它两极板间的电势差就________.为了定量地研究电容器所带电荷量和两极板间电势差之间的关系,该同学用一个能够给电容器提供5 mA 稳恒电流的恒流源给一个电容器充电,用秒表记录充电时间,充电后用伏特表测电容器两极板间的电势差,测出实验数据如下表所示,由此可知实验中所用电容器的电容为________ μF.(保留两位有效数字)充电时间(s) 4 8 12 16 20 24 两板间电压(V)4.268.5112.7717.0221.8825.53解析:ΔQ =I Δt C =ΔQ ΔU C =I Δt ΔUI =5 mA Δt =4 s ΔU =4.25 V C =4 700 μF.答案:火花放电 大 4.7×10312.如图1-6-11所示,水平放置面积相同的金属板A 、B ,A 板挂在天平的一端,B 板用绝缘支架固定,当天平平衡时,两板间的距离为5 mm.若在两板间加400 V 的电压后,在天平右端要增加4 g 砝码,天平才能恢复平衡,可见金属板A 所带的电荷量为______ C.图1-6-11解析:在AB 间加上电压后,A 板受到电场力EQ =U d·Q =Δmg ,所以Q =Δmg ·dU=4×10-3×10×5×10-3400 C =5×10-7C.答案:5×10-713.如图1-6-12所示,有的计算机键盘的每个键下面连一小块金属片;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 =εr S d计算,式中常量εr =9×10-12 F·m -1,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离.当键被按下时,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出是哪个键被按下了,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?图1-6-12解析:由C =εr S d 得C 1=εr S d 1,C 2=εr Sd 2ΔC =C 2-C 1=εr S ⎝ ⎛⎭⎪⎫1d 2-1d 1代入数据得d 2=4.5×10-4m =0.45 mm ,故至少按下的距离Δd =0.15 mm. 答案:0.15 mm。
人教版 高二物理 选修3-1 1.8电容器与电容 巩固练习(带答案)
电容器与电容巩固练习一、单选题(每道题只有一个正确答案)1.下列关于电容器的说法中,正确的是()A. 电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B. 电容器不带电时,其电容为零C. 两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较大D. 电容器的电容跟它是否带电无关2.如图所示,由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器,极板N与静电计的金属球相接,极板M与静电计的外壳均接地.给电容器充电,静电计指针张开一定角度.实验过程中电容器所带电荷量不变.下面操作能使静电计指针张角变小的是()A. 在M、N之间插入有机玻璃板B. 把接地的两根导线直接相连C. 将M板向上平移D. 将M板沿水平方向向左移动3.电源、开关、平行板电容器连成如图电路。
闭合开关S,电源对电容器充电后,电容器带电量为Q,板间电压力为U,板间电场强度大小为E,则下列说法正确的是()A. 若将A板下移少许,Q增大;U减小;E不变B. 若将A板下移少许,Q不变;U减小;E减小C. 若断开开关,若将A板下移少许,Q增大;U不变;E增大D. 若断开开关,若将A板下移少许,Q不变;U减小;E不变4.平行板电容器一个极板和静电计相接,当该极板带上一定量电荷后,静电计张开一定角度θ,如图所示.如果平行板电容器发生变化,下面关于静电计张角θ变化的说法正确的是()A. 两极板间距离增大,θ增大B. 两极板正对面积减小,θ减小C. 在电容器内加入电介质,θ增大D. 上述说法都不对5.如图所示,P、Q为一平行板电容器的两个极板,其中Q板接地,下列说法正确的是()A. 适当上移P极板,电容器电容增大B. 保持开关S闭合,适当左移P极板,电容器电量增大C. 若断开开关S,再适当上移P极板,板间场强减小D. 若断开开关S,再适当左移P极板,P板电势升高6.如图所示,相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连,电键S闭合后,MN间有匀强电场.有一带电粒子垂直于电场方向以某一初速度从M板边缘射入电场,恰打在N板中央,不计重力,为了使粒子刚好能飞出电场,下列措施可行的是()A. 若保持S闭合,N板应向下平移2dB. 若保持S闭合,N板应向下平移3dC. 若断开S后,N板应向下平移2dD. 若断开S后,N板应向下平移3d7.如图所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个带电体P正好处于静止状态.下列推断正确的是()A. S保持闭合,将A板上移一小段距离,P将会向上运动B. S保持闭合,将A板上移一小段距离,P将会向下运动C. S断开后,将A板上移一小段距离,P将会向上运动D. S断开后,将A板上移一小段距离,P将会向下运动8.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键K,电容器充电,这时悬线与竖直方向的夹角为θ,如图所示()A. 保持K闭合,A板向B板靠近,则θ变小.B. 保持K闭合,A板向B板靠近,则θ不变.C. 断开K,A板向B板靠近,则θ增大.D. 断开K,A板向B板靠近,则θ不变.二、多选题(每一小题有多个选项)9.如图所示,当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动.如果测出了电容的变化,就能知道物体位移的变化.若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是()A. 加速向右移动B. 加速向左移动C. 减速向右移动D. 减速向左移动10.正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图电路中,板长为l,板间距为d,在距离板的右端2l处有一竖直放置的光屏M.D为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无穷大),R为滑动变阻器,R0为定值电阻.将滑片P置于滑动变阻器正中间,闭合电键S,让一带电量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间,质点未碰极板,最后垂直打在M屏上.在保持电键S闭合的情况下,下列分析或结论正确的是()A. 质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同B. 板间电场强度大小为2mgqC. 若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上D. 若仅将两平行板的间距变大一些,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上11.如图所示,平行板电容器两极板水平放置,电容为C,开始开关闭合,电容器与一直流电源相连,极板间电压CU2.一为U,两极板间距为d,电容器储存的能量E=12电荷量大小为q的带电油滴以初动能E k从一平行板电容器的两个极板中央水平射入(极板足够长),带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器,则()A. 保持开关闭合,将上极板下移d,带电油滴仍能沿水平线运动3B. 保持开关闭合,将上极板下移d,带电油滴将撞击上极板,撞击上极板时的动能3为E k+qU12C. 断开开关,将上极板上移d,带电油滴将撞击下极板,撞击下极板时的动能为E k+3qU8D. 断开开关,将上极板上移d,若不考虑电容器极板的重力势能变化,外力对极板3CU2做功至少为1612.如图所示,充有一定电量的平行板电容器水平放置,其中上极板A带负电,下极板B带正电,其正中有一小孔,带负电的小球(可视为质点)从小孔正下方某处以一确定初速度v0开始正对小孔运动,恰能到达上极板A处(空气阻力忽略不计).只考虑板之间存在的电场,则下列说法正确的是()A. 若A板向上移动少许,则小球将不能到达A板B. 若A板向上移动少许,则小球仍能到达A板C. 若B板向上移动少许,则小球仍能到达A板D. 若B板向下移动少许,则小球仍能到达A板三、填空题(写清必要的解题步骤)13.如图甲、乙所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,若充电后保证电容器带电量不变,试指出如图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况.(1)正对面积减小时,静电计指针的偏转角度______.(填“变大”“变小”或“不变”)(2)板间距离增大时,静电计指针的偏转角度______.(填“变大”“变小”或“不变”)14.下图所示电路中,电池的电动势为E,两个电容器的电容皆为C,K为一单刀双掷开关。
1.6 电容器 电容(练习题)-2016-2017学年高二物理选修3-1(原卷版)
北京大兴区营养工程同步 高二物理(选修3-5)第1章 第6节 电容器 电容 (练)1.(多选)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2.(多选)下列关于电容器的叙述中正确的是( )A .电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B .任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器,而且跟这两个导体是否带电无关C .电容器所带的电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值D .电容器充电过程是将其他形式的能转化成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能3.根据电容的定义式C =Q U知( ) A .电容器的电容越大,则电容器所带电荷量应越多B .电容器两极板间电压越大,电容越大C .电容器的电容与电荷量成正比,与电压成反比D .电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化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5.(多选)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之间的电势差U ,现使B 板带电,则下列判断正确的是( )A .增大两极板之间的距离,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 .若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角将变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零6.(多选)如图所示电路中,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两板正对面积错开一些C.断开S后,使B板向右平移拉开一些D.断开S后,使A、B正对面积错开一些7.(多选)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表示电容器两极板间的电场场强,U表示电容器两极板间的电压,E P表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置.则()A.U变小,E不变B.E变大,E P变大C.U变小,E P不变D.U不变,E P不变8.(多选)平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则()A.保持开关S闭合,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大B.保持开关S闭合,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角不变C.开关S断开,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大D.开关S断开,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角不变9.如图所示,平行板电容器与电源相接,充电后切断电源,然后将电介质插入电容器极板间,则两板间的电势差U及板间场强E的变化情况为()A.U变大,E变大B.U变小,E变小C.U不变,E不变D.U变小,E不变10.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。
高二物理电容器和电容复习题(附答案)
高二物理电容器和电容复习题(附答案)高中物理与九年义务教育物理或者科学课程相衔接,主旨在于进一步提高同学们的科学素养,与实际生活联系紧密,研究的重点是力学。
小编准备了高二物理电容器和电容复习题,希望你喜欢。
一、选择题1.关于电容的说法中正确的是( )A. 由C=Q/U可知.电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关.B. 电容器带电量多,说明它容纳电荷的本领大.C.由Q=CU可知,当U增大时.Q可以无限增大.D. 两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但它们之间有电容.2.对于一个电容器,下列说法正确的是( )A. 电容器两板间电压越大,电容越大.B. 电容器两板间电压减小到原来的一半,它的电容就增加到原来的2倍.C. 电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1倍.D. 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关3.将可变电容器动片旋出一些( )A. 电容器的电容增大.B. 电容器的电容减小.C. 电容群的电容不变.D. 以上说法都有可能.4.平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接,对电容器充电,使静电计指针张开某一角度,撤去电源后以下说法正确的是( )A. 增大两板间距离,静电计指针张开角度变大.B. 减少两板间距离,静电计指针张开角度变大.C. 将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大.D. 将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度将变大.5.如图17-1所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动? ( )A.将电容器下极板稍稍下移.B.将电容器上极板稍稍下移.C.将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动.D.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移.6.如图17-2,电源A的电压为6v,电源B的电压为8V,当电键K从A转B时,通过电流计的电量为l 2X10-5C;则电容器的电容为( )A.2X10-5FB.1.5X10-6FC 6X10-6F D. 1X10-6F7. 两个电容,两极板间的电势差之比为2:3,带电量之比为3:2,则C1/C2等于( )A.2:3B.3:2C.4:9D. 9:48. 将一个平行板电容器接上电源后再切断电源.然后使两极板间的距离增大一些,则关于电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化,下列说法正确的是( )A.U增大,E增大,B.U增大,E不变C.U不变,E减小,D.U减小,E减小.9.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一正点电荷(电量很小)固定在P点,如图17-3所示.以E表示两极板间电场强度,U表示负极板电势,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,U降低B.E不变,U升高.C.E变小,U变小D.U升高,E变大.10.一个电源电压为U,串联一可变电阻器R向电容为C的电容器充电,可变电阻为零时测得电源做功W1;第二次充电时,可变电阻调到R=Rl,测得电源做功W2;第三次充电时,可变电阻调到R=2R1,测得电源所做的功为W3,则( )A.W3 W2B. W3W1C. W1=W2= W3D. W1=CU211.如图17-4所示,平行板电容器两极板与电源两极相连. 为电流表,若将电容器的两极板靠近,则在这一过程中: ( )A. 中有电流,方向是ab.B. 中有电流,方向是ba.C. 电容器两极板的带电量都增大.D. 电容器两极板间的场强增大.12.如图17-6所示,水平放置的平行金属板与电源相连,板间距离为d,板间有一质量为m.电量为q的微粒恰好处于静止状态,若再将开关断开,再将两板间距离先增大为2d,再减小到d/2,则微粒将( )A.先向上加速运动,后向下加速运动B.先向下加速运动,后向上加速运动.C.保持静止.D.一直向下运动.二、填空题1.一平行板电容器的带电量Q=310-8C,两极板间的电压U=2V,则它的电容为____________F;如果将两板的带电量各减少一半,则两板电势差为____________V,电容器电容为____________F;若将两板的带电量减为零,则它的电容将为_____________F。
高中物理电容器知识测试题
高中物理电容器知识测试题一、选择题(每题 5 分,共 40 分)1、关于电容器,下列说法中正确的是()A 电容器所带的电荷量越多,电容越大B 电容器两极板间电压越高,电容越大C 电容器不带电时,其电容为零D 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量2、一个电容器的规格是“10μF 50V”,则()A 这个电容器加上 50V 电压时,电容才是10μFB 这个电容器的最大电容为10μF ,带电荷量较少时,电容小于10μFC 这个电容器所加电压不能低于 50VD 这个电容器的电容为10μF ,与电容器所加电压和所带电荷量无关3、对于平行板电容器,下列说法正确的是()A 增大电容器极板间距离,电容将增大B 增大电容器极板正对面积,电容将增大C 在电容器极板间插入电介质,电容将减小D 电容器所带电荷量与两板间的电压成正比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,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少D 若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大5、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,Ep 表示正电荷在 P 点的电势能。
若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()A U 变小,E 不变B E 变大,Ep 不变C U 变小,Ep 不变D U 不变,Ep 不变6、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之间的电势差 U,现使 B 板带电,则下列判断正确的是()A 增大两极板之间的距离,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 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D 若将 A 板拿走,则静电计指针张角变为零7、连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时()A 电容器的电容 C 变大B 电容器极板的带电荷量 Q 变大C 电容器两极板间的电势差 U 变大D 电容器两极板间的电场强度E 变大8、如图所示,先接通 S 使电容器充电,然后断开 S。
教科版高中物理选修3-1课后巩固练习:第一章第6节电容器和电容.docx
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第6节 电容器和电容1.关于电容器和电容的概念下列说法正确的是( )A .任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器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 .某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大D .某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大 答案 AB2.有一个正充电的电容器,若使它带的电荷量减少了3×10-6 C ,则其电压降为原来的13,则( ) A .电容器原来带的电荷量是9×10-6 CB .电容器原来带的电荷量是4.5×10-6 C C .电容器原来的电压可能是5 VD .电容器原来的电压可能是5×10-7 V 答案 BC解析 由题意知Q U =Q -3×10-6U /3解得Q =4.5×10-6 C .当U 1=5 V 时,C 1=Q U 1=4.5×10-65 F =0.9 μF ;当U 2=5×10-7V 时,C 2=Q U 2=4.5×10-65×10-7F =9 F .电线线路上电器的电容不可能达到(F)数量级,故原电压值不可能是5×10-7V.3.一个空气平行板电容器,极板间相距d ,正对面积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 .将极板间的距离变为d /2D .两板间充满介电常数为2的电介质 答案 CD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 =εr S4πkd,可以知道选项C 、D 正确.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6所示).设若两极板正对面积为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6A .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 答案 A解析 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,故选项C 、D 均错.5.一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 答案 A解析 由C =Q U 和C =ε0Sd,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 =Qε0S可知,E 不变,A 正确.6. 如图7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( )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 答案 B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.7.如图8所示的实验装置中,极板A 接地,平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相接. 将A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电荷量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( )图8A .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 几乎不变,C 变小,U 变大,E 不变D .Q 几乎不变,C 变小,U 变大,E 变小 答案 C8. 如图9所示,是一个由电池、电阻R 、电键S 与平行板电容器组成的串联电路,电键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( )图9A .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a 到b 的电流,电容器中负电荷通过电容器从B 运动到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 答案 D解析 带电液滴受电场力和重力作用,可知电场力方向为竖直向上,液滴带负电,A 错;增大两极板间距离的过程中,U 不变,由C =εr S4πkd知C 减小,Q =CU 减小,R 中的电流从a到b ,但负电荷不会通过电容器从B 到A ,B 错;断开S ,减小极板间距过程中E ∝1S,E 与d 无关,E 不变,液滴将静止不动,D 对;S 减小,E 增大,液滴将加速上升,C 错.9.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10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,可使膜片产生压力发生形变,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,那么图10①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 答案 B10.如图11所示,C 为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,悬线偏转了α角度.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( )图11A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 答案 BC解析 本题考查的知识点是电容器、电场力.设PQ 两金属板构成的电容器电容为C 0,带电荷量为q 0,由题意知b 板与P 板的电势相等,所以两电容器的电势差U 相等.设电容C 的带电荷量为q ,根据题意知两个电容器带的总电荷量不变,设为Q ,所以q 0+q =Q .根据Q =CU ,所以C 0U +CU =Q ,对小球要使α角增大,根据力的平衡可得小球受到的电场力要增大,即需两极板间的电势差增大,因此根据C 0U +CU =Q ,只有C 0减小才能使U 增大.根据C =εr S4πkd,电介质减小、正对面积减小、极板距离增大都能使电容减小,故选项B 、C 正确.11. 如图12所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4 mm ,充电后两极板电势差为120 V .A 板带正电,若它的电容为3 μF ,且P 到A 板距离为1 mm.求:图12(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.答案 (1)3.6×10-4 C (2)-90 eV (3)120 eV (4)3×104 N/C解析 (1)由Q =UC 得Q =120×3×10-6 C =3.6×10-4 C(2)E P =eφP =e U ABd d PB=-90 eV(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E k -0=qU AB ,E k =120 eV(4)E =U /d =3×104 N/C12. 如图13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?图13答案 见解析解析 带电液滴静止时,所受的电场力和重力平衡,液滴带负电,由于液滴所受重力不变,液滴运动状态随电场力的变化而变化,由于电场力F =Eq ,因此,只要分析出场强E 的变化情况即可.(1)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.(2)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.。
物理人教版高中选修3-1高二物理电容器与电容同步练习
高二物理电容器与电容同步练习【基础知识训练】1.对于电容器的认识,下列说法正确的是( )A .它常见于交流电路与电气设备中B .对直流电路,它也是一个很重要的元件C .它具有容纳电荷的本领D .电容器可以按导体的形状分类,也可以按绝缘介质的不同分类2.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( )3.本节展示了两个关于电容器电容的公式:C = UQ 和C =k d 4S πε。
关于它们的说法,正确的是( )A .从 C =UQ 可以看出,电容的大小取决于带电量和电压B .从C =k d4S πε可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两位置关系C .它们都适用于各种电容器D .C = UQ 是适用于各种电容器的定义式,C =k d 4S πε是只适用于平行板电容器的决定式4.右图中展示了研究平行板电容器电容的实验。
电容器充电后与电源断开,电量Q 将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的 。
在常见的电介质中,由于空气的 是最小的,当插入其它的电介质板时,电容器的电容将 (填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
5.连接在电源两极板上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,电容器的电容C 将 ,带电量Q将 ,电势差U 将 ,极板间的电场强度E将 (以上四空均填“增大”、“减小”或“不变”)。
【能力技巧训练】6.如图所示,有一个由电池、电阻和电容器组成的电路,当把电容器的两块极板错开一定位置时,在错开的过程中( )A .电容器C 的电容减小B.电容器C的电量不变C.电阻R上有方向向左的电流D.电阻R上有方向向右的电流7.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一个正点电荷固定在P点。
若用E表示两极板间的电压、E表示极板间的场强、ε表示正点电荷的电势能,并令负极板保持不动,而将正极板向下移到图中的虚线位置,则()A.E增大,U减小B.E不变,U增大C.E增大,ε减小D.U增大,ε增大8.如图所示,两平行金属板始终接在电源上。
教科版高中物理选修3-1同步练习电容器和电容
电容器和电容1、某电容器标注的是“400V22μF”则下列说法中正确的是( )A.该电容器的额定电压为400 VB.该电容器的击穿电压为400 VC.该电容器接在200 V的电压两端时,电容为11μFD.不管哪类电容器,都不用考虑引出线与电源的哪个极相连2、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,都可以组成电容器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正比D.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多3、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,则它受到的电场力大小为( )A.QqCdB.2QqCdC.22kQqdD.24kQqd4、对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图正确的是( )A. B. C. D.5、板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为0.5d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是( )A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2=2U1,E2=2E16、如图所示电路中,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.开关先接1,之后断开,开关接2时,平行板电容器放电,且上极板带正电D.开关先接1,之后断开,开关接2时,平行板电容器放电,且上极板带负电7、如图所示为某一电容器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40V降低到36V,下列说法正确的是( )A.该过程是充电过程B.该过程是放电过程C.电容器的电容为5.0×10-2FD.该过程中电容器的电荷量变化量为0.02C8、如图所示,当待测物体在左右方向发生位移时, 电介质板随之在电容器两极板之间移动。
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。
高中物理复习试题:6-4电容器与电容
课时作业(三十三)1.(单选)关于电容器的电容C 、电压U 和所带电荷量Q 之间的关系,以下说法正确的是( ) A .C 由U 确定 B .C 由Q 确定C .C 一定时,Q 与U 成正比D .C 一定时,Q 与U 成反比解析 电容器的电容由电容器本身的构造决定,与电压U 、电荷量Q 无关,故A 、B 两项错.电容器的电容C =QU,故C 项对,D 项错.答案 C2.(单选)(2012·江苏)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 当电容器两极板间插入一电介质时,根据C =εr S4πkd,可知电容器电容C 变大,由于电容器电荷量不变,根据C =QU,可知电容器两端电压减小,选项B 正确.答案 B3.(单选)(2011·天津)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12d ,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( )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 由C =Q U 和C =εr S 4k πd 及E =U d 得,E =4k πQ εr S ,由电荷量从Q 增为2Q ,板间距由d 减为d2,得E 2=2E 1;又由U =Ed ,可得U 1=U 2,故A 、B 、D 项错误,C 项正确.答案 C4.(单选)一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ,电容为ε0Sd ,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,电势差减小解析 电容器充电后断开,故电容器的带电荷量不变,当增大两极板间的距离时,由C =ε0Sd 可知,电容器的电容变小,由U =Q C ,可知电势差变大,又由E =U d ,可得E =U d =Q Cd =Q ε0S d d =Qε0S,与d 无关,所以电场强度不变,A 项正确.答案 A 5.(多选)如右图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N 与静电计相接,极板M 接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U .在两极板相距一定距离d 时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在整个实验过程中,保持电容器所带电荷量Q 不变,下面操作能使静电计指针张角变小的是( )A .将M 板向下平移B .将M 板沿水平方向向左远离N 板C .在M 、N 之间插入云母板(介电常数εr >1)D .在M 、N 之间插入金属板,且不和M 、N 接触 解析 由C =εr S4πkd可知,将M 板向下平移,S 减小,将M 板沿水平方向向左移动,d 增大,均使C 变小,再由Q =CU 可知,电容器两板间电压增大,静电计指针张角增大,A 、B 项均错误;在M 、N 间插入云母板,εr 增大,C 增大,U 变小,静电计指针张角减小,C 项正确;在M 、N 间插入金属板,相当于d 减小,故C 增大,U 变小,静电计指针张角减小,D 项正确.答案 CD 6.(多选)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 答案 AD 7.(多选)如图所示,C 为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,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( )A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质解析 题中a 、Q 两板接地,b 、P 两板相连,所以U ba =U PQ .若使悬线偏角变大,需要小球所受静电力变大,则P 、Q 间的电场强度应变大,因E =U PQ d ,U PQ 应变大,U ba 也应变大,U ba =QC ,C 应减小,由C =εS4k πd分析可知,B 、C 两项正确.答案 BC 8.(单选)如图所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电荷量为Q ,上极板带正电荷.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.qClQd B.qQl Cd C.qQl 2CdD.qCl 2Qd解析 根据U =Q C ,E =U d ,可得E =Q Cd ,所以,A →B 电场力做功W =qEl sin30°=qQl2Cd .答案 C传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F 作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是( )A .若F 向上压膜片电极,电路中有从a 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 不发生变化解析 F 向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减小,电容器的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增加,电容器继续充电,电路中有从b 到a 的电流,B 项正确.电流表有示数,则电容器中不断充电(或放电).故Q 在变化,F 变化,D 项正确.答案 BD 10.(单选)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,E p 表示正电荷在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x 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( )解析 由平行板电容器的电容C =εr S4πkd ,可知d 减小时,C 变大,但不是一次函数,A 项错误.在电容器两极板所带电荷量一定的情况下,U =Q C ,E =U d =4πkQεr S ,与x 无关,则B 项错误.在负极板接地的情况下,设P 点最初的电势为φ0,则平移后P 点的电势为φ=φ0-Ex 0,C 项正确.正电荷在P 点的电势能E p =qφ=q (φ0-Ex 0),显然D 项错误.答案 C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 孔继续下落解析 平行金属板与电源两极相连,则两极板间电势差U 保持不变.带电质点由P 运动到N 的过程中,重力做功与电场力做功相等,即2mgd -qU =0.若把A 板上移,假设能到N 孔,则2mgd -qU =12m v 2N ,v N =0,说明刚好能到N 孔,然后又返回,A 项正确,若把A 板向下移,同理,也应能到N 点,然后返回,B 项错误.若把B 板向上平移,假设能到N 孔,则因d ′<2d ,故mgd ′-qU =12m v 2N <0,说明不能运动到N 孔,在N 孔之上就可返回,C 项正确.若把B 板向下平移一小段距离,假设能到N 孔,则因d ′>2d ,mgd ′-qU =12m v 2N >0,说明能到N 孔,且还有向下的速度,即会继续下落,D 项正确.答案 ACD12.(单选)(2013·课标全国Ⅰ)一水平旋转的平行板电容器的两极板间距为d ,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方d2处的P 点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移d3,则从P 点开始下落的相同粒子将( )A .打到下极板上B .在下极板处返回C .在距上极板d2处返回D .在距上极板25d 处返回解析 由题意知,带电粒子落到下极板处的速度为0,设此时电场强度为E ,根据动能定理,有mg (d +d 2)-qEd =0,板间电压不变的情况下,下极板向上平移d 3后,电场强度变为原来的32倍,所以后来的电场强度为E ′=3E2,假设带电粒子在距上极板h 处时,速度变为0,根据动能定理,得mg (h +d 2)-qE ′h =0,得h =2d5.答案 D 13.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4 mm.充电后两极电势差为120 V .若它的电容为3 μF ,且P 到A 板距离为1 mm.求:(1)每一板所带的电荷量;(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. 解析 (1)由Q =UC ,得Q =120×3×10-6 C =3.6×10-4 C (2)E p =-eφp =-e U ABd d PB=-90 eV(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E k -0=-eU BA ,E k =120 eV (4)E =Ud=3×104 N/C答案 (1)3.6×10-4 C (2)-90 eV (3)120 eV (4)3×104 N/C 14.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器,如图所示.电容的计算公式是C =εr Sd ,其中常量εr =9.0×10-12F·m -1,S 表示两金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d 发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm 2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF ,电子线路就能发出相应的信号,那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?解析 先求得未按下时的电容C 1=0.75 pF ,再由C 1C 2=d 2d 1,得ΔC C 2=Δdd 1和C 2=1.00 pF ,得Δd =0.15 mm答案 0.15 mm。
2017-2018学年高中物理选修3-1练习:1-8电容器与电容
1.8 电容器与电容基础达标1.下列关于电容的叙述中正确的是()A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.无关C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能答案:BCD2.关于电容的说法正确的是()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答案:BCD3.图1-7-4是描述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,其中错误的是()图1-7-4答案:A4.一个电容器的储电荷量是4×10-8 C,两极板之间的电压是2 V,那么这个电容器的电容是__________F.如果将所带电荷量全部放掉,这个电容器的电容是__________F.答案:2×10-8 2×10-85.已充电的平行板电容器与静电计连接如图1-7-5所示,电容器极板上的电荷量不变.当板间距离增大时(如图甲),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(如图乙),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(如图丙),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.图1-7-5答案:增大 增大 减小 反比 增大 增大 减小正比 减小 减小 增大能力提高图1-7-66.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图1-7-6所示.接通开关S ,电源即给电容器充电( )A.保持S 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C.断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大答案:BC7.两块水平放置的平行金属板,带等量异种电荷,一个带电油滴恰悬浮在平行板间.如果使油滴产生大小等于2g 的加速度,两板电荷量应是原来的( ) A.2倍 B.1/2 C.3/2倍 D.2/3图1-7-7答案:BC8.如图1-7-7所示,水平放置面积相同的两金属板A 、B.A 板挂在天平的一端,B 板用绝缘支架固定.当天平平衡时,两板间的距离为5 mm ,若在两板间加400 V 电压后,在天平右端要增加4 g砝码,天平才能恢复平衡,可见金属板A所带的电荷量为_________C.答案:4.9×10-7视野拓展莱顿瓶的产生荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克(1692—1761)和德国的克莱斯特(1700—1748)分别发现,物体好不容易获得的电往往在空气中逐渐消失.为了寻找一种保存电的方法,穆欣布罗克于1746年做了如下的实验:他将一枪管悬挂在空中,用起电机与枪管相连,另用一根铜线一端与枪管相连,另一端浸入盛有水的玻璃瓶中,当他的助手一只手握着玻璃瓶,另一只手不小心触到枪管上,助手因猛然感到一次强烈的电击而喊了起来,穆欣布罗克替下助手亲自体验了给他带来极大恐怖感觉的实验.这使人们认识到:人体作为导体参与放电过程的瞬间,电会使人感受到一种可怕的突然震动和打击,这就是常说的电击(或叫电震).穆欣布罗克还由此认识到,盛水的玻璃瓶通电后,可以将电保存起来.穆欣布罗克以亲身的体验劝人不要做这种人体放电实验,却反而引起了更多的人对这类电现象的注意,以致有人在荷兰和德国公开进行电实验的表演,有许多人为了娱乐也做起电实验来.在这些人当中,有法国的电学家诺莱特,他开始把这种能蓄电的瓶子称为莱顿瓶(以穆欣布罗克所在大学的名称命名).克莱斯特于1645年也发现盛水的瓶中插入导体通电,瓶子能贮电,在德国就把有贮电性的瓶子叫克莱斯特瓶.当时所进行的电实验表演中,有用莱顿瓶作火花放电杀老鼠的表演,有用电火花点酒精和火药的表演.其中最为壮观的一次表演是诺莱特在巴黎一座大教堂前作的.诺莱特邀请了法国国王路易十五的皇室成员临场观看,他让700个修道士手拉手排成一行,形成长达近900英尺的队伍,然后让排头的修道士用手握住莱顿瓶,让排尾的修道士用手握莱顿瓶的引线(引线另一端插入瓶内水中).准备就绪后,诺莱特令人用起电机通过引线向莱顿瓶送电.瞬间,700名修道士因受电击同时跳了起来,在场观众无不为之目瞪口呆,诺莱特以事实表明了电的威力.。
物理教科版选修3-1学案:1.6.电容器和电容含解析
6。
电容器和电容学习目标重点难点 1.知道什么是电容器以及常见的电容器.2。
理解电容的概念及其定义C =错误!,并能进行有关运算.3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系.了解公式C =错误!。
重点:1。
电容的概念. 2。
影响平行板电容器电容大小的因素. 3.电容器的充、放电问题. 难点:1。
对电容的理解. 2.电容器充、放电问题的判断。
一、电容器 电容1.电容器:两个彼此____又互相____的导体就是一个电容器.它是储存____和____的元件.2.电容器充电、放电:使电容器____的过程称为充电,充电后两极板带________电荷.使充电后的电容器________称为放电.3.电容定义:电容器所带的______与电容器两极板间的______的比值叫电容.定义式C =______。
4.电容的物理意义:电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量.5.电容的单位:____。
符号F.1 F =106 μF =1012 pF 。
预习交流1想一想生活中常见的什么电器里有电容器.二、平行板电容器与常用电容器1.影响电容大小的因素:平行板电容器的两板之间的正对面积S ____,电容C 越大;板间距离d ____,电容C 越小,插入电介质后电容C ____.2.常用电容器(1)分类(2)电容器的额定电压和击穿电压:①额定电压:电容器能够____工作时的电压.②击穿电压:电介质被击穿时加在电容器两极板上的____电压,若电压超过这一限度,电容器就会被损坏. 预习交流2是否可以不断增加电容器的充电电压?答案:一、1.绝缘 靠近 电荷 电能2.带电 等量异种 失去电荷3.电荷量 电势差 错误!5.法拉预习交流1:提示:收音机、电视机等.二、1.越大 越大 增大2.(2)正常 极限预习交流2:提示:不可以.当电压超过一定限度时,电容器会被击穿,电容器损坏.在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注?请在下列表格中做个备忘吧!我的学困点 我的学疑点一、电容器 电容1.试探究分析电容器有何作用?电容器两极板所带电荷量及电性有何关系?电容器两极板上电荷分布在哪里?何为电容器的电荷量?2.怎样从能量的角度理解电容器的充电和放电?3.电容的定义式为C =Q U,怎样理解这三个量之间的关系?同一电容器的错误!是否变化?为什么电容的定义式又可写作C =错误!?一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q 1=30×10-6 C 增加到Q 2=36×10-6 C 时,两板间的电势差从U 1=10 V增加到U 2=12 V ,这个电容器的电容是多大?如要使两板电势差从10 V 降为U 2′=6 V,则每板需减少多少电荷量?电容器电容的定义式为C =错误!,但电容与定义它的物理量Q 、U 无关,电容C 由电容器本身的构造因素决定.由C =错误!得Q =CU ,若电容器初始带电荷量为Q 1,电压为U 1,变化后的带电荷量为Q 2,电压为U 2,则 Q 1=CU 1,Q 2=CU 2ΔQ =Q 2-Q 1=CU 2-CU 1=C (U 2-U 1)=C ΔU故有ΔQ =C ΔU ,即C =错误!此公式在计算中常常用到.二、平行板电容器与常用电容器1.静电计有什么用途?2.电容器的电容取决于哪些因素?3.平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电池的两极相连接,则电容器的Q 、U 中什么物理量不变?4.平行板电容器充电后,切断与电池的连接,则电容器的Q 、U 中什么物理量不变?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1。
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(课堂设计)2014-2015高中物理 1—6电容器与电容基础巩固试题
教科版选修3-1
一、单项选择题
1、下列说法正确的就是( )
A、平行板电容器一极板带电荷量+Q,另一极板带电荷量-Q,则此电容器不带电
B、由公式C=错误!可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
C、平行板电容器保持带电荷量不变而增大两极板间距离时,两板间电压减小
D、电容器的带电荷量与两极板间的电势差成正比
答案:D
2、一个电容器带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若使其带电荷量增加4×10-7 C,电势差则增加20 V,则它的电容就是()
A、1×10-8 F
B、2×10-8 F
C、4×10-8 F
D、8×10-8 F
答案:B
3、电容器就是一种常用的电子元件、对电容器认识正确的就是()
A、电容器的电容表示其储存电荷能力
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与pF,1 μF=103 pF
解析:电容就是表示电容器容纳电荷本领的物理量,A项正确、电容就是电容器本身的性质,只与正对面积、极板间的距离与电介质的性质有关,与电容器的带电荷量与两极板间的电压无关,B、C两项不正确、电容器的常用单位的换算关系就是1 μF=106 pF,D项不正确、
答案:A
4、对于给定的电容器,在描述电容C、带电荷量Q、两板间电势差U的相互关系中,下列图像中正确的就是()
答案:A
5、如图1-6-6所示,两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态、以下说法正确的就是( )
图1-6-6
A、若将上板A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有a→b的电流
B、若将上板A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流
C、若将下板B向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流
D、若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G中无电流通过
解析:因A板与电池的负极相连,故A板带负电,由C∝εr S
d
、Q=CU与E=错误!,可以得出将
A板向左平移一小段,则电容器的电容减小,A板带电荷量减少,U不变,板间电场强度不变,则板间的油滴仍平衡;A板上移,则电容减小,A板带电荷量减小,U不变,板间的电场强度减小,所以油滴向下加速运动,G中有b→a的电流,B项对,C项错;将S断开,电容器的带电荷量不变,则油滴仍平衡,所以D项错、
答案:B
6、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1-6-7)、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1-6-7
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
解析: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=错误!=错误!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,U增大偏角θ也增大,故选项C、D均错、
答案:A
二、多项选择题
7、如图1-6-8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、在增大电容器两极板间距离的过程中( )
图1-6-8
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:由题知电容器两板间电压恒定,设已充电荷量为Q,当两板距离增大时,电容C变小,由Q=CU可知带电荷量Q将减小,必然有一部分正电荷通过电阻R回流、正确选项为B、C、答案:BC
8、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容纳电荷的本领大
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的电荷量改变比B的大
解析:电容就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1 V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,正确答案为B、D项、
答案:BD
9、如图1-6-9所示电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G就是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度、下述哪些做法可使指针张角增大( )
图1-6-9
A、使A、B两板靠近一些
B、使A、B两板正对面积错开一些
C、断开S后,使B板向右平移拉开一些
D、断开S后,使A、B正对面积错开一些
解析:图中静电计的金属杆接A极,外壳与B板均接地,静电计显示的就是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两极板间的电压越高,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,而电容器电荷量不变,由C=错误!可知,板间电压U增大,从而静电计指针张角增大,答案为C、D、
答案:CD
10、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1-6-10所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,E p表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
图1-6-10
A、U变小,E不变
B、E变大,E p变大
C、U变小,E p不变
D、U不变,E p不变
解析:当平行板电容器充电后与电源断开后,每板上带电荷量Q不变、由E=错误!,U=错误!,C=错误!可推得:E=错误!·错误!即两极板间场强只与极板上单位面积的带电荷量(电荷的面密度)成正比、
所以两板间场强E保持不变,由于板间距离d减小,据U=Ed可知,电容器的电压U变小、由于场强E不变,因此P点与接地的负极板即与大地的电势差保持不变,即P点的电势保持不变,因此电荷在P点的电势能E p保持不变、正确选项为A、C、
答案:AC
三、非选择题
11、一同学用感应起电机给一个电容器充电,充电后从电容器两极板引出两根导线,使两根导线的端点相距很近时,发生的现象就是________、若将电容器两极板与一个静电计相连,然后给电容器充电,充电时间越长,静电计指针偏转角度越大,这说明电容器带电荷量越多时,它两极板间的电势差就________、为了定量地研究电容器所带电荷量与两极板间电势差之间的关系,该同学用一个能够给电容器提供5 mA稳恒电流的恒流源给一个电容器充电,用秒表记录充电时间,充电后用伏特表测电容器两极板间的电势差,测出实验数据如下表所示,由此可知实验中所用电容器的电容为________ μF、(保留两位有效数字)
充电时间(s)4812162024
两板间电压(V)4、268、5112、7717、0221、8825、53
I=5 mA Δt=4 s ΔU=4、25 V C=4 700 μF、
答案:火花放电大4、7×103
12、如图1-6-11所示,水平放置面积相同的金属板A、B,A板挂在天平的一端,B板用绝缘支架固定,当天平平衡时,两板间的距离为5 mm、若在两板间加400 V的电压后,在天平右端要增加4 g砝码,天平才能恢复平衡,可见金属板A所带的电荷量为______ C、
图1-6-11
解析:在AB间加上电压后,A板受到电场力EQ=错误!·Q=Δmg,所以Q=错误!=错误! C =5×10-7 C、
答案:5×10-7
13、如图1-6-12所示,有的计算机键盘的每个键下面连一小块金属片;与该金属片隔有一定空气间隙的就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=错误!计算,式中常量εr=9×10-12F·m-1,S表示金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离、当键被按下时,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出就是哪个键被按下了,从而给出相应的信号、设每个金属片的正对面积为50 mm2、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?
图1-6-12
解析:由C=错误!得C1=错误!,C2=错误!
ΔC=C2-C1=εr S错误!
代入数据得d2=4、5×10-4 m=0、45 mm,故至少按下的距离Δd=0、15 mm、
答案:0、15 mm。