10-4-1-电容器的电容(课后练习)-高中物理人教版(2019)必修第三册

10.4.1电容器的电容课后练1.根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300kV左右．地球的电容约为（）A.0.17F B.l.7F C.17F D.170F2.下列关于电容器及其电容的叙述正确的是（）A.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B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个固定电容器的电荷量增加时，两板间电压升高10V，则电容器的电容无法确定3.一个电容器的规格是“100μF25V”，对这两个数据的理解正确的是（）A.这个电容器只有加上25V电压时，电容才是100μFB.这个电容器储存的电荷量一定为2.5×10－3CC.这个电容器所加电压不能高于25VD.这个电容器所加电压可以低于25V，但电容不变，总是100μF（电容器本身不发生变化）4.如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点．将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A.电容器的电容增加B.在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流C.A、B两板间的电场强度增大D.P点电势升高5.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5.0×10﹣2F D.电容器的电量变化量为0.20C6.如图所示，电源A两端的电压恒为6V，电源B两端的电压恒为8V，当开关S从A扳到B时，通过电流计的电荷量为1.2×10－5C，则电容器的电容约为（）A.2×10－5F B.1.5×10－6FC.6×10－6F D.8.6×10－7F7.如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个带电量为q的油滴处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A.油滴带正电B.油滴带负电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8.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9.如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板，则在插入过程中（）A.电容器的带电量减小B.电路将有逆时针方向的短暂电流C.带电液滴仍将静止D.带电液滴将向下做加速运动10.传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，测出电容器电容C的变化，就可以知道h的变化情况，两者的关系是（）A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大11.如图所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间，闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ.则有（）A.保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变 B.保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小C.断开开关S，将A板向右平移，θ不变 D.断开开关S，将A板向右平移，θ变小12.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（）A.液滴将加速向下运动 B.液滴将保持不动C.P点电势升高，液滴在P点时电势能减少 D.P点电势升高，液滴在P点时电势能增大13.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/s2。求：(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，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？14.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地。求：(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2cm的M点处的电势。15.如图所示，平行板电容器的两板水平正对放置，在两板的正中心上各开一个孔，孔相对极板很小，对两板间电场分布的影响忽略不计。现给上、下两板分别充上等量的正、负电荷，上板带正电、下板带负电，使两板间形成匀强电场，电场强度大小为E=。一根长为L的绝缘轻质硬杆的上、下两端分别固定一个带电金属小球A、B，两球大小相等，且直径小于电容器极板上的孔，A球所带的电荷量QA=-3q，B球所带的电荷量QB=+q，两球质量均为m。将杆和球组成的装置移动到上极板上方且使其保持竖直，使B球刚好位于上板小孔的中心处且球心与上极板在同一平面内，然后由静止释放。已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场，两球在运动过程中不会接触到极板且各自带的电荷量始终不变。忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响，两球可以看成质点，电容器极板厚度不计，重力加速度为g。（1）B球刚进入两板间时，求杆和球组成的装置的加速度大小；（2）若B球从下极板的小孔穿出后刚好能运动的距离，求电容器两极板的间距d。‍

参考答案1.B【详解】根据题意可得，，根据可得，B正确．2.A【详解】A.电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A符合题意；B.电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B不符合题意；C.电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C不符合题意；D.由可求电容器的电容，D不符合题意．3.CD【详解】一个电容器的规格是“100μF25V”，其中100μF是电容器的电容，是其本身的属性，不随所加电压的变化而变化，25V是电容器的击穿电压，这个电容器所加电压可以低于25V，但不能高于25V，当所加电压小于25V时，这个电容器储存的电荷量小于2.5×10－3C。故选CD。4.B【详解】A．根据，当A板向上平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变小，故A错误；B．在A板上移过程中，导致电容减小，由于极板电压不变，那么电量减小，因此电容器处于放电状态，电阻R中有向上的电流，故B正确；C．根据与相结合可得：由于电量减小，场强大小变小，故C错误；D．因场强变小，导致P点与B板的电势差减小，因B板接地，电势为零，即P点电势降低，故D错误．5.B【详解】试题分析：电容是表示电容器储存电荷能力的物理量，有电容器自身决定；根据C=求解电容，根据C=求解电量的变化．解：A、由图象可知，电压从40V降低到36V，电容器的电量减小，则属于放电过程，故A错误，B正确；C、根据图象，当电压为40V时，电量为0.2C，故电容为：C===0.005F=5.0×10﹣3F，故C错误；D、如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，则△Q=C•△U=0.005F×（40﹣36）V=0.02C，故D错误；故选B．6.D【详解】当开关S接A时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q＝CUA，当开关S扳到B时，电容器上极板带负电，所带电荷量Q′＝CUB，该过程中通过电流计的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5C解得电容C≈8.6×10－7F，选项D正确。故选D。7.BC【详解】AB．因粒子处于静止状态，则有电场力与重力平衡，即电场力方向向上，由于电场强度方向向下，因此粒子带负电，故A错误，B正确；CD．将两极板的间距变小，根据电容的决定式可知，电容变大，电容器的电压不变，由公式可知，电荷量增大，所以电容器充电，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C正确，D错误．8.BD【详解】试题分析：A板与静电计的指针相连，带的是同种电荷，A错误；平行板电容器的决定式是，定义式是，若将B板竖直向上平移，两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大B正确;若将B板向左平移，板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容C减小，因电容器的电量Q不变，由电容的定义式知板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，C错误;若将电介质插入两板之间，则C增大，U减小，静电计的指针偏角减小，D正确．9.B【详解】AB.插入一金属板相当于极板间距离变小了，根据决定式，知电容增大，电势差不变，则Q=CU知，电容器带电量增大，电路中有逆时针方向的短暂电流；故A错误，B正确.CD.电势差不变，d减小，则电场强度增大，带电液滴所受的电场力增大，使得电场力大于重力，将向上做加速运动；故C，D均错误.10.AC【详解】C增大时，由公式C=可知，平行板电容器两极板的正对面积增大，即h增大，当C减小时，平行板电容器两极板的正对面积减小，即h减小。故选AC。11.BC【详解】AB．保持开关S闭合，电容器两端的电势差不变，将A板向右平移，d减小，则电场强度增大，带电小球所受电场力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A板，θ角变小，故A错误，B正确；CD．断开开关S，电荷量不变，根据：C＝E＝C＝联立解得：E＝＝＝故电场强度大小与两极板间的距离无关，故电场强度不变，所以移动A板，θ角不变，故C正确，D错误．12.BC【详解】A、B、液滴受力平衡，故电场力向上，可知液滴带负电；电容器因断开开关后电量保持不变，b板下移时，两板间的距离增大，则由可知，场强E不变；则粒子受到的电场力不变，故液滴继续保持静止，故A错误、B正确.C、D、下极板接地，则P点的电势等于P与b之间的电势差，因E不变，d增大，故液滴处的电势增大；因液滴带负电，故其电势能将减小，故C正确、D错误．故选BC．13.【答案】（1）3.6×10－9

C；（2）2.0×10－6

C

微粒带负电荷【详解】(1)由公式C＝Q＝CU＝3×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝解得q＝＝C＝2.0×10－6C微粒带负电荷．14.【答案】(1)