1.8电容器 电容 同步作业（Word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.8电容器电容 同步作业（解析版）
1．电容器充电后将电源开关断开，再将电容器两极板间距离逐渐增大，则电容器的电容C、极板间的电压U和极板间的电场强度E的变化情况是 （ ）
A．C变小，U变大，E不变 B．C变小，U、E均变大
C．C变大，U变小，E不变 D．C变小，U不变，E变小
2．某平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．关于平行板电容器的电容，下列说法正确的是 ( )
A．电容器所带的电荷量越多，电容就越大
B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大
C．电容器两板间的距离增加一倍，电容就增加一倍
D．电容器两板间的正对面积增加一倍，电容就增加一倍
4．如图，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是
A．这个电子元件名称叫电阻
B．这个电子元件的电容是220法拉
C．这个电子元件可容纳的电量是50库仑
D．这个电子元件耐压值为50伏
5．以下说法正确的是（　　）
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大
C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化
6．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是
A．C 和U 均增大 B．C 增大,U 减小
C．C 减小,U 增大 D．C 和U 均减小
7．下列各组中的物理量均为矢量的是
A．位移、力 、瞬时速度 B．时间、加速度、速率
C．质量、功 、平均速度 D．电势、电场强度、电容
8．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,下列说法中正确的是()
A．液滴将加速向下运动
B．M点电势升高
C．带电液滴在M点的电势能增大
D．在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功不相同
9．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是(　　)
A．液滴将向下运动
B．两板电势差增大
C．极板带电荷量将增加
D．电场强度不变
10．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地．一带正电的点电荷固定于P点．现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则( )
A．P点的电势将降低，点电荷的电势能增大
B．P点的电势将降低，点电荷的电势能减小
C．P点的电势将升高，点电荷的电势能增大
D．P点的电势将升高，点电荷的电势能减小
11．如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零，可以视为短路；反向电阻无穷大，可以视为断路）连接，电源负极接地，初始时电容器不带电，闭合开关S稳定后，一带电油滴位于电容器极板间的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．减小极板间的正对面积，带电油滴会向下移动，且P点的电势会降低
B．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且P点的电势会降低
C．断开开关S，带电油滴将向下运动
D．将下极板上移，带电油滴将向上运动
12．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，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，则（　　）
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小
D．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大
13．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，把b板向右移动少许，静电计指针的张角变小，表明电容增大
14．如图的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又板到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是（ ）
A．平行板电容器两板的电势差不变
B．平行板电容器带电量不变
C．平行板电容器两板的电势差减小
D．平行板电容器两板间的电场强度不变
15．如图所示，两块相对的平行金属板M、N与电池相连，N板接地．在距离两板等远的一点P固定一个带负电的点电荷，如果将M板向上移一小段距离，则（ ）
A．点电荷所受的电场力减小
B．点电荷所受的电场力增大
C．点电荷的电势能减少
D．点电荷的电势能增大
16．如图所示，平行金属板两板间的距离为4 cm，两板间电压为100 V，若a、b两点间距离也是4 cm，且a、b两点连线与电场线的夹角为60°，则：
1）.板间场强E为多少？
2）.a、b两点间的电势差是多少？
3）.把电荷量为－1.0×10－15 C的点电荷由a点移到b点，电势能变化了多少？
4）.若b点离下极板的距离为1 cm，取上极板的电势为零，则b点的电势φb等于多少？
参考答案
1．A
【详解】
根据电容的决定式：，可知将电容器两极板间距离逐渐增大，电容C变小；因为电量Q不变，根据：可知，电压U变大；电场强度为：、和联立可得：，式中各量都不变，则E不变，故A正确，BCD错误．
2．C
【详解】
由电容的定义式
得板间电压为
板间场强大小为
点电荷所受的电场力大小为
F=qE
联立得到
故选C。
3．D
【详解】
由电容的决定式，可知电容的大小与电荷量以及电压均无关，只与电介质，正对面积，两板间距离有关，所以D对．
4．D
【详解】
由该电子元件的铭牌“50V，220μF”，μF是电容的单位，可知，这个电子元件名称是电容器，其电容是220微法，耐压值为50V．由Q=CU知，这个电子元件可容纳的电量是，故D正确，ABC错误．
5．A
【详解】
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确；
B．根据
可知，外力对物体所做的功越多，对应的功率不一定越大，还与时间有关，故B错误；
C．电容器电容C是由电容器本身决定的物理量，与电容器所带电荷量Q无关，故C错误；
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力并没有发生变化，即重力是保持不变的，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
解：由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，由公式知，电荷量不变时U减小，B正确．
故选B
【点评】本题考查了等容的定义式和决定式的配合应用．
7．A
【详解】
位移、力 、瞬时速度、加速度、平均速度、电场强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间、速率、质量、功、电势和电容只有大小无方向，是标量；故选A.
8．C
【详解】
电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b板向上平移一小段距离，根据 分析得知板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴将加速向上运动．故A错误．由U=Ed知，M与a间的电场差增大，a点的电势为零，M点的电势小于零，则知M点的电势降低．故B错误．由于液滴带负电，则带电液滴在M点的电势能增大．故C正确．在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，两板间的电势差不变，根据电场力做功公式W=qU知，电场力做功相同．故D错误．故选C．
点睛：由于金属板与电源始终相连，即使改变两板间距，两板的电压仍不变，所以电场力做功也相同．同时考查了电势能与电荷的电量及电势有关，且注意电荷的极性与电势的正负．
9．C
【详解】
A、B电容器板间的电压保持不变，故B错；当将极板A向下平移一小段距离时，根据，分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A错误，D错；根据电容的决定式 得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大．故C正确，故选C．
点睛：本题关键要抓住电容器的电压不变，由电容的决定式和电量Q=CU结合分析电量变化．根据U=Ed分析场强的变化．
10．B
【详解】
试题分析：平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，电容器间的电场强度减小，根据确定出P与下极板电势差的变化，从而确定出P点电势的变化，根据确定电势能的变化．
平行板上极板向上运动，两极板间的距离增大，根据公式可知电容减小，又知道电容器两极板与电源相连，所以两极板间的电势差恒定，根据公式可知两极板间的电场场强减小，而下极板电势为零，P点到下极板的距离不变，根据可知P点的电势降低，因为下极板电势为零，所以两极板间的电势都为正值，根据可知正点电荷的电势降低，B正确．
11．D
【详解】
AB．正对面积减小，注意到存在二极管，处理方法先假设没有二极管，则电容器U不变，
U不变S减小会使Q减小，但二极管的存在使得Q不能减少，故实际过程为Q不变。上式Q不变，S减小，所以U增大，，d不变，所以E增大，所以油滴上移。
即为P与下极板电势差，P与下极板距离不变，E增大，所以增大。选项AB错误；
C．断开开关，不能放电，故油滴不动，选项C错误。
D．根据
U不变，d减小，Q增大，可以充电，故U不变，d减小，E增大，油滴上移，选项D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E，故电场强度
将减小，油滴所受电场力（qE）减小，故油滴将向下运动，A错误；
B．P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差
E减小，P点到下极板的距离不变，所以P点的电势减小，B正确；
C．带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，又知道P点的电势降低，油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错误；
D．电容器的电容
d增大，电容C减小，由
知，U不变，C减小，则Q减小，D错误。
故选 B。
13．AD
【详解】
A．a板与玻璃棒接触带上电后，由于静电感应，使b板带上等量异种电荷，故A正确；
B．b板上移后，电容减小，电量不变，两板间电压增大，静电计指针的张角变大，故B错误；
C．插入有机玻璃片后，电容变大，两板间电压减小，指针张角变小，故C错误；
D．b板右移少许，电容增大，两板间电压减小，指针张角变小，故D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
试题分析：S先触1，电容器充电，扳到2后，电容器电量不变．板间距拉大时，电容减小，根据电容的定义式可知，两板的电势差增大．板间电场强度，Q、S、 均不变，则E不变．故平行板电容器两板间的电场强度不变，故AC错误，BD正确．
考点：考查了电容器的动态变化
【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变
15．AD
【详解】
解：A、B由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向上平移一小段距离，板间距离增大，则由E=得知，板间场强E减小，点电荷受到的电场力减小．故A正确．B错误．
C、板间场强减小，P点与下板间的距离未变，由U=Ed得知，P点与下板之间电势差减小，下板电势为零，P点的电势高于下板的电势，则P点的电势降低，点电荷带负电，则点电荷在P点具有的电势能增大．故C错误，D正确．
故选AD
【点评】解答本题时，关键要对物理量间的关系要熟悉．确定电势，往往先确定电势差，再确定电势．
16．（1）板间场强E为2500V/m．
（2）a、b两点的电势差是50V．
（3）电势能增加了5×10﹣14J．
（4）b点的电势φb等于为﹣75V．
【详解】
试题分析：（1）板间的场强（3分）
（2）a、b两点间的电势差（3分）
（3）电荷从a点到b电场力做功
可知电势能增加了（3分）
（4）b点与上极板间的距离d′=3cm，
则上极板与b点的电势差U=Ed′=2500×0.03V=75V，
因为上极板的电势为零，所以b点的电势φb=﹣75V．（3分）
考点：本题考查了静电场中能的有关计算