高中物理粤教版1第一章电场 学业分层测评7

学业分层测评(七)了解电容器静电与新技术(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对电容C＝eq\f(Q,U)，以下说法正确的是()A．电容器充电荷量越大，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变【解析】电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q和两极板间的电压无关．所以D对．【答案】D2．(多选)电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，电容器的电容越大，所接电压越高，其上存储的电能就越大，下列措施可以增大电容器存储电能能力的是()A．电压保持不变，插入电介质B．电压保持不变，减小正对面积C．电压保持不变，减小极板间的距离D．以上措施都不行【解析】根据C＝eq\f(εrS,4πkd)及Q＝CU，当U不变时，增大S或减小d均可使电容增大，电量增大，从而增大电能．【答案】AC3．为了防止静电危害，下列措施不正确的是()A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C．在地毯中夹杂不锈钢纤维D．尽可能保持印染厂空气干燥【答案】D4．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能容纳更多的电荷量C.A的体积比B大D．两电容器的电压都改变1V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(电容器两极板间的电势差每改变1V所改变的电荷量的多少)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D项．【答案】D5．(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．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压有关【解析】由电容器的定义和电容器的物理意义知A、D错误，C正确．由Q＝CU知B正确．【答案】BC6.如图1­7­6所示的电容器C，两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是()图1­7­6A．两板间距离增大B．两板间距离减小C．两板正对面积减小D．两板正对面积增大【解析】开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，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＝eq\f(U,d)可知E增大，故选B.【答案】B7．(多选)如图1­7­7所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()图1­7­7A．电容器带电荷量不变B．尘埃仍静止C．检流计中有a→b的电流D．检流计中有b→a的电流【解析】电容器与电源相连，所以两极板间电压不变．两板错开一些，正对面积S将减小，由C∝S得C减小．由Q＝UC得，Q减小，电容器放电，电子从b向a运动，所以电流从a向b.由E＝eq\f(U,d)得，E不变，所以尘埃仍静止．【答案】BC8．平行板电容器两极板间距为4cm，带电荷量为5×10－8C，板间电场强度为2×104N/C，则电容器两极板间的电压和电容为多少？【导学号：30800013【解析】平行板电容器两板间的电势差U＝E·d＝2×104×V＝800V所以该电容器的电容C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(5×10－8,800)F＝×10－11F【答案】800V×10－11F[能力提升]9．(多选)如图1­7­8所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了，就此示意图，下列说法正确的是()图1­7­8A．N接电源的正极B．M接电源的正极C．电场强度EM＞END．电场强度EM＜EN【解析】电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N接电源正极．将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的M点处电场线较密，而靠近金属管壁的N点处电场线较疏，故M处场强比N处场强大，即EM＞EN.【答案】AC10．(多选)如图1­7­9所示，一个平行板电容器板间距离为d，当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论正确的是()图1­7­9A．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度的大小E＝eq\f(φ,d)B．电容器两极板间各点的电势有的相同、有的不同，有正的、有负的、有的为零C．若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容C要增大，极板上所带的电荷量Q也会增加D．若有一个电子穿越两极板之间的电场，则此电子的电势能一定会减小【解析】电容器两极板间的电势差U＝φ－(－φ)＝2φ，场强E＝eq\f(U,d)＝eq\f(2φ,d)，选项A错误；由U＝Ed得，电场中某点到B板的电势差UxB＝φx－(－φ)＝Ed′＝eq\f(2φ,d)d′，φx＝eq\f(2φ,d)d′－φ，当d′＝eq\f(d,2)时，Ux＝0，选项B正确；U不变，当d减小时，C增大，带电荷量Q＝CU增大，选项C正确；电子的电势能如何变化要看电子进入电场和射出电场时的位置关系，选项D错误．【答案】BC11．如图1­7­10所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A图1­7­10(1)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；(3)距B板为2cm的C点处的电势．【解析】(1)由电容定义式C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×10－9F(2)两板之间为匀强电场E＝eq\f(U,d)＝eq\f(60,3×10－2)V/m＝2×103V/m，方向竖直向下．(3)C点距A板间距离为dAC＝d－dBC＝1cmA与C间电势差UAC＝EdAC＝20V又UAC＝φA－φC，φA＝0可得φC＝－20V.【答案】(1)1×10－9F(2)2×103V/m，方向竖直向下(3)－20V12．如图1­7­11所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，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＝εreq\f(S,d)计算，式中常量εr＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键按下时，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