2020-2021学年高二物理人教版选修3-1课时分层作业8　电容器的电容 Word版含解析

1、课时分层作业(八)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(多选)关于电容器的电容，下列说法正确的是()a电容器所带的电荷量越多，电容就越大b电容器两极板间的电势差越大，电容就越大c电容器所带的电荷量增加一倍，则两极板间的电势差也增加一倍d电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量cd电容器的电容只与电容器本身的因素有关，而与电荷量和电势差无关，电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，选项c、d正确。2(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是()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

2、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bcd影响平行板电容器电容大小的因素有：随正对面积的增大而增大；随两极板间距离的增大而减小；在两极板间放入电介质，电容增大。由此可知b、c选项正确。对d选项，实际上是减小了平行板的间距，所以d也对。3.图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。下列选项中能正确反映c与d之间变化规律的图象是()abc da由平行板电容器电容的决定式c可知，电容c与两极板

3、之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图象是双曲线的一支，选项a正确。4.如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()a电容器带电荷量不变b电源中将有电流从正极流出c尘埃仍静止d电流计中将有电流通过，电流方向由bac若将两极板错开一些，则电容器的电容减小，电容器两极板间的电压不变，所以电容器上的带电荷量减少，电容器放电，电流从电容器的正极板流出，流向电源的正极，即电流方向为ab；因电容器两极板间的距离没有发生变化，所以场强没有发生变化，带电尘埃受到的电场力不变，尘埃仍静止。故选项c正确。5(多选)如图所示，用电

4、池对电容器充电，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小，则()a电荷带正电b电荷带负电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bc电荷q处于静止状态，受到重力与电场力而平衡，电容器上极板带正电，电场方向向下，而电场力方向向上，故电荷带负电，故a错误，b正确；将两极板的间距变小，而电容器的电压不变，根据电容的决定式c可知，电容增大，电容器的电压u不变，由电容的定义式c分析得知，电容器的电荷量增大，电容器充电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从a到b的电流，故d错误，c正确。6.(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电

5、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ab电势差u变大(小)，指针张角变大(小)。电容器所带电荷量一定，由公式c知，当d变大时，c变小，再由c得u变大；当a板上移时，正对面积s变小，c也变小，u变大；当插入玻璃板时，c变大，u变小；当将a板拿走时，相当于使d变得更大， c更小，故u应更大。正确选项为a、b。二、非选择题(14分)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

6、cm，电容器所带电荷量为6×108 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间的电场强度；(3)图中距b板2 cm的d点的电势。解析(1)c f1×109 f。(2)e2×103 v/m。(3)ded2×103×(0.030.02)v20 v。答案(1)1×109 f(2)2×103 v/m(3)20 v一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1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

7、变大b电容器的电荷量保持不变cm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nd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qcu减小，选项b错误；电容器放电，电流方向mrn，m点的电势比n点的电势高，选项c错误，d正确。2如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为c，所带电荷量为q，上极板带正电，现将一个带电荷量为q的试探电荷由两极板间的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°，则静电力对试探电荷所做的功等于()abc dc根据u，e，可得e，所以从a到b，静电力做功

8、wqel sin 30°，c正确。3(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()aa板下移时，p点的电场强度不变，p点电势不变ba板下移时，p点的电场强度不变，p点电势升高cb板上移时，p点的电场强度不变，p点电势降低db板上移时，p点的电场强度变小，p点电势降低aca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

9、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。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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的p点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则()a平行板电容器的电容将变大b静电计指针张角变大c带电油滴的电势能将增大d若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动小段距离，则带电油滴所受电场力不变d根据c，d增大，则电容减小，故a错误。静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以

10、静电计指针张角不变，故b错误。电势差不变，d增大，则电场强度减小，p点与上极板间的电势差ued，间距不变，场强变小，所以电势差变小，且上极板与电源正极相连，所以p点电势变高，电势能epq变小，故c错误。电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据e知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，故d正确。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是c，其中9.0×1012 f·m1，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

11、。已知两金属片的正对面积为50 mm2，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？解析由题中给出的电容计算公式c及相关数据，解得键未按下时的电容c10.75 pf，由得，又c21.00 pf，解得d0.15 mm。答案0.15 mm6(14分)电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。(1)当两金属板间的电势差为u时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，该油滴所带电荷量q为多少？(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差为u时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量q。解析(1)油滴匀速下落过程中受到的静电力