2024-2025学年高中物理第一章静电场8电容器的电容课时作业含解析新人教版选修3-1

PAGE5-电容器的电容一、单项选择题1．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是()A．将两极板间的距离加大，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．使两极板间的电压上升，电容将减小D．增加两极板所带的电荷量，电容将增大解析：由平行板电容器电容的确定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，A错、B对；电容器的电容与电荷量Q及电压U无关，C、D错．答案：B2．(2024·西安高二检测)有两个平行板电容器，它们的电容之比为5：4，它们的带电荷量之比为5：1，两极板间距离之比为4：3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为()A．4：11：3B．1：43：1C．4：13：1D．4：14：3答案：C3.如图所示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时，可使膜片发生形变，引起电容的改变．将电容器、灵敏电流表和电源串联成闭合电路，那么()A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流表无示数，表示压力F发生改变D．若电流表有示数，表示压力F不发生改变解析：当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)得到，电容器的电容将增大，选项A错误、B正确；当F改变时，电容改变，而板间电压不变，由Q＝CU知带电荷量Q发生改变，电容器将发生充、放电现象，电路中形成电流，电流计有示数，故电流计有示数时，压力F必发生改变，选项C、D均错误．答案：B4.如图所示，平行板电容器接在电势差恒为U的电源两端，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．电容器的电容减小C．电容器的电容增大D．极板带电荷量将增大解析：由于平行板电容器电压保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，板间场强减小，油滴所受静电力减小，油滴将沿竖直方向向下运动，故选项A错误．将上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电势差不变，由Q＝CU可知，电荷量Q减小，故选项B正确，选项C、D错误．答案：B5.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b→a解析：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削减，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a→b；因电容器两极板间的距离没有发生改变，所以场强没有发生改变，带电尘埃受到的电场力不变，尘埃仍静止．故选项C正确．答案：C6.如图所示，带有等量异种电荷的平行板电容器的金属板M、N水平放置．两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动．当微粒运动到P点时，将M板快速向上平移一小段距离，则此后微粒()A．可能沿轨迹①运动B．肯定沿轨迹②运动C．可能沿轨迹③运动D．可能沿轨迹④运动解析：带电微粒沿直线运动说明受到的静电力与重力平衡，在两极板间的距离改变后，依据C＝eq\f(Q,U)，C＝eq\f(εrS,4πkd)，可得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，两板间的电场强度和两板间的距离无关，所以电场强度保持不变，故带电微粒仍做直线运动，即肯定沿轨迹②运动，选项B正确．答案：B二、多项选择题7．下列关于电容器的叙述正确的是()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，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关C．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的肯定值D．电容器充电过程，是将电能转变成电容器的电场能并储存起来；电容器放电的过程，是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能解析：电容器是储存电荷的容器，不论是否带电都称为电容器，所以选项A错误、B正确．电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的肯定值，所以选项C错误．电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程，放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程，所以选项D正确．答案：BD8．由电容器电容的定义式C＝eq\f(Q,U)可知()A．若电容器不带电，则电容C为零B．电容C与电容器所带电荷量Q成正比，与电压U成反比C．电容C与其所带电荷量Q的多少无关D．电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量解析：电容器电容的大小由电容器自身确定，与是否带电及所带电荷量Q的多少均无关；依据C＝eq\f(Q,U)可知，当电容器两端电压发生改变时，其所带电荷量也发生改变，但两者比值保持不变．综上所述，本题正确选项为C、D.答案：CD9．有一个电容器，其规格是“1.5μF9V”，那么()A．这个电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5B．这个电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5C．这个电容器的额定电压为9VD．这个电容器的击穿电压为9V解析：9V为电容器的额定电压，故选项C正确；正常工作时的电荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C答案：BC三、非选择题10．一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5C增加到Q2＝3.6×10－5C时，两板间的电势差从U1＝10V增加到U解析：电荷量的增加量和电势差的增加量分别为ΔQ＝Q2－Q1＝3.6×10－5C－3×10－5C＝6×10－ΔU＝U2－U1＝12V－10V＝2V.依据电容的定义，它等于每增加1V电势差所需增加的电荷量，即C＝eq\f(ΔQ,ΔU)＝eq\f(6×10－6,2)F＝3×10－6F＝3μF.答案：3μF11.(2024·济南高二检测)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4mm，充电后两极板电势差为120V．A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm.求：(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板动身到A板获得的动能．(4)两板间的电场强度．解析：(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－4(2)EP＝－eφP＝－eeq\f(UAB,d)dPB＝－90eV.(3)因为电子从B板动身到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Ek－0＝－eUBA，Ek＝120eV.(4)E＝eq\f(U,d)＝3×104N/C.答案：(1)3.6×10－4(2)－90eV(3)120eV(4)3×104N/C12.(2024·黄山高二检测)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＝1.2×10－3m，g取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解析：(1)由题意可得U＝12V，C＝3.0×10－10F依据公式C＝eq\f(Q,U)可得Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)