第2章电势能与电势差第4节电容器电容学业分层测评鲁科版选修3_10125217

1、（建议用时：45分钟）电容器电容学业达标1.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的能力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反比D.电容的常用单位有卩F和pF,1卩F= 103 pF【解析】 C=是电容的定义式，不是决定式，故C与Q U无关，B、C错；1卩F =A选项正确.106 pF , D错；电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量,【答案】 A电压U电容C之间相互关系2.（多选）下列是描述对给定的电容器充电时其电荷量的图象，其中正确的是（）【导学号：34660063】与电容器的带电荷量 Q的大与U成反比，故D正确，

2、A、B其比值即电容器的电容【解析】 对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的, 小和两极板间的电压 U的大小无关，不能认为 C与Q成正比,错误；而C图告诉我们电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比, 不变，故C正确.【答案】CDQ S3（多选）C= u和C= 4nnsd是两个电容器电容的公式.关于它们的说法，正确的是（）A. 从C= Q可以看出，电容的大小取决于其所带电荷量和电压 SB. 从C=可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位4 n kd护方置关系C. 它们都适用于各种电容器Q SD. C=是适用于各种电容器的定义式，C=是只适用于平行板电容器的决定式U4 n k

3、d【解析】公式c=头电容的定义式，适用于各种电容器，。=产是平行板电容器U4 n kd【答案】BD4. （多选）某电容器上标有“1.5卩F 9 V”字样，则该电容器（）A. 所带电荷量不能超过 1.5 X 10 6 CB. 所带电荷量不能超过 1.35 X 10 -5 CC. 所加电压不应超过 9 VD. 该电容器的击穿电压为9 V【解析】 电容器上标出的电压为额定电压， 即电容器正常工作时的电压， 击穿电压大 于额定电压，故 C对，D错；而由C-半可得，Q= CU当电容器两极板间电压恰为 9 V时， 电容器所带的电荷量达到最大值，即 Q= 1.5 X 10 _6X 9 C = 1.35 X

4、10 一5 C.【答案】BC5. 如图2-4-6所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（）【导学号：34660064】图 2-4-6A. 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. 开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D. 开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电【解析】开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A对，B错；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C D错.【答案】A6. 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，

5、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SQ【解析】由C=可知，插入电介质后，增大，电容C增大；由U=7可知U减4 n kdC小，故选B.【答案】B7. 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，板间场强为1E. 现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为2d,其他条件不变，这时两极板间电势差为U2,板间场强为 巳，下列说法正确的是（）A. U2= U , E?= EiB. U2 = 2U, E?= 4E1C. lb= U , E2= 2EiD. U2= 2U, Ea= 2EQU1S【解析】

6、U= C,日=万.当板间距变为-d时，由。=产不可知电容变为2C,而所带电C d24 n kd2QU2U荷量也变为2Q故U2 = 2C= U, E2= = 2石=2E , C选项正确._d2【答案】C&有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3 V,先使它的电荷量减少 3X 10C ,1于是电容器两板间的电压降为原来的3，此电容器的电容是多大？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大?【导学号：34660065】【解析】电容器两极板间电势差的变化量为 U=1-3U= 2 v由 C=M 有 C= 3目0 F = 1.5 X 10一4 F = 150 卩 F U2电容器的电容是由本身决定的

7、,与是否带电无关， 所以电容器放掉全部电荷后，电容仍 是150卩F.【答案】150卩F 150卩F能力提升9.在如图2-4-7所示的电路中,闭合开关S,用电压为U的直流电源对平行板电容器充电，要使电容器两板间电压大于图 2-4-7A. 先将S断开，然后将两板间距离拉大一些B. 先将两板间距离拉大一些，然后将 S断开C. 先将两板正对面积减少一些，然后将S断开D. 先将S断开，然后将两板间距离减小一些【解析】若先断开S, Q不变化，再将电容器的两板间距离拉大，C减小，由Q= CU知U增大，选项A正确；若先拉大两板间距离，电压 U不变，再断开S, U仍不变化，选项B错误；若先将两板正对面积减少，电

8、压U不变，再将S断开，U仍不变化，选项 C错误；若先将S断开，Q不变化，再将两板间距离减小时，C增大，由Q= CU知U减小，选项D错误.【答案】A10. （多选）如图2-4-8所示，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的水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）图 2-4-8A. 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【解析】由题意可知粒子做直线运动，受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力，考虑到电场力和重力不可能平衡， 故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动 条件，故粒子做匀减速直

9、线运动，电场力做负功，电势能逐渐增加，B、D对.【答案】 BD11. （多选）如图2-4-9所示，平行板电容器的两极板A、B与电池两极相接，一个带正电的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夹角为0 ,那么（）【导学号：34660066】图 2-4-9A. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则0增大B. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则0不变C. 开关S断开，带正电的 A板向B板靠近，则0增大D. 开关S断开，带正电的 A板向B板靠近，则0不变【解析】闭合开关，电容器充电，结果 A板带正电，B板带负电，小球在重力、绳子拉力和电场力的作用下处于平衡状态

10、.若保持开关S闭合，A板向B板靠近时，两板间的电势差保持不变，根据 E=U场强E将增大，所以小球所受电场力也将变大，故0角增大.d开关S断开，A板向B板靠近时，则极板的带电量将不变，由E=U U=专和,d C 4 n kd可得E=红黑 所以E将不变，小球所受电场力也不变，所以 0不变. S正确选项为A D.【答案】 AD12如图2-4-10所示，平行板电容器的两个极板A B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为 3 cm，电容器带电荷量为 6X 10一8 C , A极板接地求：图 2-4-10 平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度;距B板为2 cm的C点处的电势.【解析】(1)由电容定义式_ 8F.Q 6X 10_9C= U= 6 F =仆 10(2)两板之间为匀强电场U 603一E=