2024-2025版高中物理第一章8电容器的电容课时作业新人教版选修3-1

PAGEPAGE68电容器的电容1.(2024·湖南株洲校级月考)电容器是一种常用的电子元件,对电容器相识正确的是(A)A.电容器的电容表示其储存电荷的实力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正比D.电容的常用单位有μF和pF,1μF=103pF解析:电容是表示电容器容纳电荷的本事的物理量,A正确;电容是电容器本身的性质,与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关,B,C错误;电容器的常用单位的换算关系是1μF=106pF,D错误.2.某电容器上标有“25μF450V”字样,下列对该电容器的说法中正确的是(A)A.要使该电容器两极板之间电压增加1V,所需电荷量为2.5×10-5B.要使该电容器带电荷量为1C,两极板之间需加电压2.5×10-5VC.该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10-5D.该电容器能够承受的最大电压为450V解析:由C=ΔQΔU,得ΔQ=C·ΔU=2.5×10-5×1C=2.5×10-5C,A正确;若Q=1C,则U=QC=4×104V,B错误;当电容器的电压为450V时,电容器的电荷量最多,Q′=CU′=2.5×10-5×450C3.(2024·四川成都校级月考)对于水平放置的平行板电容器,下列说法中错误的是(A)A.将两极板的间距加大,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.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的铝板,电容将增大解析:依据C=εrS4πkd可知,①4.(2024·安徽合肥校级月考)一个已充电的电容器,若使它的电荷量削减3×10-4C,则其电压削减为原来的1A.电容器原来的带电荷量为9×10-4B.电容器原来的带电荷量为4.5×10-4C.电容器原来的电压为1VD.电容器的电容变为原来的1解析:电容与电容器的带电荷量和板间电压无关,D错误;设电容器原来的带电荷量为Q,电压为U,由C=QU=ΔQΔU,解得Q=4.55.(2024·安徽宿州一模)(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图.当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变更,进而能测出电容的变更,最终就能探测到物体位移的变更,若静电计上的指针偏角为θ,则被测物体(BC)A.向左移动时,θ增大 B.向右移动时,θ增大C.向左移动时,θ减小 D.向右移动时,θ减小解析:当被测物体向左移动时,导致电容器极板间的电介质增大,则电容会增大,由于电荷量不变,则电容器极板间的电压减小,即θ减小,故A错误,C正确;当被测物体向右移动时,导致电容器极板间的电介质减小,则电容会减小,由于电荷量不变,则电容器极板间的电压增大,即θ增大,故B正确,D错误.6.(2024·福建福州校级检测)如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A,B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30°,则静电力对检验电荷+q所做的功等于(C)A.qCsQd B.qQsCd C.qQs解析:电容器两极板间电势差为U=QC,场强为E=Ud=QCd.而AB两点间电势差为UAB=Essin30°=Qs2Cd7.(2024·天津校级检测)如图所示,平行板电容器的两极板A,B接在电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是(A)A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ减小解析:保持S闭合,则电容器两极板间的电压不变,由E=Ud可知,当A板向B板靠近时,E增大,小球所受静电力增大,θ增大,A正确,B错误;断开S,则两板带电荷量不变,由Q=CU=εrSU4π错误.8.(2024·黑龙江大庆校级模拟)如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带正电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则(D)A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针张角变小C.电容器的电荷量不变D.带电小球的电势能将增大解析:依据C=εrS4πkd9.(2024·云南昆明校级月考)如图所示,为一只电容式传感器部分构件的示意图.当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变更时,电容C便发生变更,于是通过测量电容C的变更状况就可以知道θ的变更状况.那么,下列图中,能正确反映C和θ间函数关系的是(D)解析:若设θ=180°时两板正对面积为S0,则圆心角θ和电容C满意关系式C=εr4πkd·θ180°·S0,因为εr·S0410.(2024·江西南昌校级检测)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=1.20×10-3m,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m=2.0×10-3kg解析:(1)由公式C=QUQ=CU=3.0×10-10×12C=3.6×10-9C(2)若带电微粒恰在极板间静止,则带电微粒带负电,并且有qE=mg,而E=Ud解得q=mgdU=2.0×1答案:(1)3.6×10-9C(2)2.0×10-611.(2024·山东潍坊校级月考)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a,b与电源E相连,在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将b板向上平移一小段距离,但仍在M点下方,稳定后,下列说法正确的是(B)①液滴将加速向下运动②M点电势上升③带电液滴在M点的电势能增大④在b板移动前后两种状况下,若将液滴从a板移到b板,静电力做功相同A.①② B.③④ C.①③ D.②④解析:电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b板向上平移一小段距离,由E=Ud正确.12.(2024·山东烟台校级月考)如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d;在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中.当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P起先运动.重力加速度为g.粒子运动的加速度为(A)A.ldg B.dC.ld-l解析:带电粒子在电容器两极板间时受到重力和静电力的作用,最初处于静止状态,由二力平衡条件可得mg=qUd-l;当把金属板从电容器中快速抽出后,电容器两极板间的电势差不变,但两极板间的距离发生了变更,引起电场强度发生了变更,从而静电力也发生了变更,粒子受力不再平衡,产生了加速度,依据牛顿其次定律ma=mg-qU13.如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止起先下落,穿过小孔到达下极板处速度恰好为零(空气阻力忽视不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从起先下落到运动到下极板处所用的时间.解析:(1)小球从起先下落到上极板间做自由落体运动,由v2=2gh,得v=2gh(2)在极板间带电小球受重力和静电力作用,由牛顿其次定律得mg-qE=ma由运动学公式知0-v2=2ad,整理得电场强度E=mg由U=Ed,Q=CU,得电容器所带电荷量Q=mg((3)由h=12gt12,0=v+at2,t=t1整理得t=h+答案:(1)2gh(2)mg(h(3)h14.如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,极板长为L,极板间距离为d,极板与水平面间夹角为α,P,M两点恰好处在电容器的边缘,两极板正对区域均看成匀强电场.现有一质量为m的带电液滴由两极板的中心P点从静止起先沿与极板平行的直线运动到M点,此过程中克服空气阻力做功W,重力加速度大小为g,求:(1)液滴的电荷量;(2)液滴起先运动