高中物理 1-8 电容器的电容 课后强化作业（含解析）新人教版选修3-1

【成才之路】-学年高中物理1-8电容器的电容课后强化作业（含解析）新人教版选修3-11．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是()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．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电答案：A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，所以带正电，故A对B错。开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，均不带电，故C、D均错。2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是()A．电容器M的体积比N大，说明M的电容一定比N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，其大小与加在两板上的电压无关答案：BCD解析：电容的大小由构造决定，不同的电容器，电容和体积的关系不同，A选项错误；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，它是用比值定义的，但是与Q、U的大小无关，由电容器构造决定，BCD正确。3．某电容器的电容是30μF，额定电压为200V，击穿电压为400V，对于该电容器，下列说法中正确的是()A．为使它的两极板间的电压增加1V，所需要的电荷量是3×10－5B．给电容器1C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5VC．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3D．该电容器两极板间能承受的最大电压为200V答案：A解析：由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1C＝3×10－5C，A对；由U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(1,30×10－6)V＝3.3×104V，电容器被击穿，B错；击穿电压为400V表示能承受的最大电压为400V，最大电荷量Q＝CU＝3×10－5×400C＝1.2×10－2C，C、D错。4.如图所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d。今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为()A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2)C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd)答案：C解析：平行板间电压U＝eq\f(Q,C)，所以两板间的场强E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)，电场力大小F＝qE＝eq\f(Qq,Cd)，C正确。5．(·烟台高二检测)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eq\f(1,2)d，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＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1答案：C解析：考查平行板电容器知识，板间距变为eq\f(1,2)d时，电容C变为原来的2倍，由U＝eq\f(Q,C)知，U2＝U1；由E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,cd)知，场强E2＝2E1，C正确。6．(·潍坊高二检测)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是()A．A板与静电计的指针带的是异种电荷B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小答案：BD解析：静电计指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；根据C＝eq\f(εrS,4πkd)，C＝eq\f(Q,U)，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确。B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误。插入电介质，εr增大，电容C增大，U减小，D正确。7．如图所示，一平行板电容器接在U＝12V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s(1)该电容器所带电荷量。(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，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？答案：(1)3.6×10－9C(2)2.0×10－6解析：(1)由公式C＝eq\f(Q,U)得：Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝eq\f(U,d)，则q＝eq\f(mgd,U)＝eq\f(2.0×10－3×10×1.20×10－3,12)C＝2.0×10－6C能力提升1．(·北京海淀进修学校高二检测)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一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的夹角为θ()A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大C．断开S，将A板向B板靠近，则θ减小D．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大答案：B解析：保持S闭合，电容器两端电压不变，将A板向B板靠近，由E＝U/d可以判断电场强度变大，θ增大，选项A错误，B正确；断开S，电荷量Q不变，将A板向B板靠近，由U＝Q/C、E＝U/d和C＝eq\f(εrS,4πkd)可以判断电场强度不变，则θ不变，选项C、D错误。2．如图所示为某一电容器中所带电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，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5.0×10－2D．电容器的电量变化量为0.20C答案：B解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(0.2,40)F＝5×10－3F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错。3．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是()答案：C解析：A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距离，故C正确。4.(·黄石二中高二检测)如图所示，平行板电容器中悬浮一带电微粒P，今把A、B两半方形金属盒相对插入，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是()A．向上运动B．向下运动C．仍保持静止D．条件不足，无法判断答案：B解析：带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒将不受静电力作用，在重力作用下做自由落体运动，故B正确。5．(·寿光一中高二检测)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，则静电计指针张角变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零答案：AB解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝eq\f(εrS,4πkd)，当d变大时，C变小。再由C＝eq\f(Q,U)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，故选A、B。6．如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量Q＝－3.5×10－14C，质量m＝3.0×10－9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。(不计空气阻力，g＝10m/s2)求：(1)两极板间的电场强度E；(2)两极板间的电势差U；(3)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12F，则该电容器带电量Q答案：(1)2.0×106V/m方向竖直向下(2)3.0×105V(