1.8电容器 电容 课时检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.8电容器电容 课时检测（解析版）
1．电容器的电容受哪些条件影响（　　）
A．电容器两端电压 B．电容器所带电荷量
C．电容器两极板间的距离 D．电容器两极板的厚度
2．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
3．如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A．若增大d，则增大，不变
B．若增大Q，则减小，不变
C．将A板向上提一些时，增大，不变
D．在两板间插入云母片时，则减小，不变
4．平行板电容器的电容为C，电荷量为Q，极板间的距离为d，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q，它所受的电场力大小等于（ ）
A． B． C． D．
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．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
7．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
8．如图所示，平行板电容器与电压为U的直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离
A．带点油滴将沿竖直方向向上运动
B．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大
C．带点油滴的电势能将减少
D．P点的电势将降低
9．关于电容器，以下说法错误的是（ ）
A．两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以组成一个电容器
B．充电后电容器两个极板上，分别带有等量异号电荷
C．一般来说，电容器极板的正对面积越大，电容器的电容越大
D．一般来说，电容器极板间的距离越远，电容器的电容越大
10．如图所示，有一个平行板电容器，A板带电荷量为，B板接地，在A、B两板间的电场内有一固定点P。下列说法中正确的是（　　）
A．若B板固定，A板下移，则P点的电场强度不变，P点电势不变
B．若B板固定，A板下移，则P点的电场强度不变，P点电势升高
C．若A板固定，B板上移，则P点的电场强度变大，P点电势降低
D．若A板固定，B板上移，则P点的电场强度不变，P点电势升高
11．如图所示，两块很大的平行金属板M、N水平正对放置，连在恒定电压的电源上（极板移动过程U不变），两板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，迅速将N板下移一小段距离。则此后微粒的运动情况可能是（　　）
A．沿轨迹①做曲线运动 B．方向改变沿轨迹②做直线运动
C．方向不变沿轨迹③做直线运动 D．沿轨迹④做曲线运动
12．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的。下列物理量的关系式不属于比值定义的是（　　）
A．电场强度 B．电势 C．电容 D．电阻
13．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．带电液滴带负电
14．关于平行板电容器C，两极间电压U、两板间电场强度E和带电量Q，下列说法正确的是（ ）
A．给电容器充电后保持与电源连接，只将电容器两极的正对面积减小，则C增大，E不变，U不变；
B．给电容器充电后保持与电源连接，只将两板间距离减小则E增大，C增大Q也增大；
C．给电容器充电后与电源断开，只减小两板间正对面积，则Q不变，U增大，E增大；
D．给电容器充电后与电源断开，只增大两板间距离，则E不变，C不变，U增大；
15．如图，一对面积较大的平行板电容器水平放置，带等量异种电荷，B板固定且接地，A板用绝缘线悬挂，P为两板中点．下列结论正确的是（ ）
A．若在两板间充满电介质，P点电势将升高
B．A、B两板电荷分别在P点产生电场的场强大小相等，方向相同
C．若将A板竖直向下平移一小段距离，电容器储存的电能减小
D．若将A板竖直向上平移一小段距离，线的拉力将变大
16．某平行板电容器，当其所带电荷量增加ΔQ=2.0×10﹣9C时，两极板间电压增加了△U=5V。求：
（1）该电容器的电容是多少？
（2）当电容器两极板间电压为50V时，其所带电荷量为多少？
17．质量为m的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍，发动机牵引力恒为F，离开地面起飞时的速度为v，重力加速度为g．求：
（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）；
（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动．使用前先给电容为C的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞。
①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图像，在此基础上求电容器充电电压为U0时储存的电能；
②当电容器充电电压为Um时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为x．若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η，飞机发动的牵引力F及受到的平均阻力不变，求完成此次弹射后电容器剩余的电能。
参考答案
1．C
【详解】
电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，与电容器本身的构造有关。根据
可知，电容器的电容与电容器两极板间的距离d有关，与电容器两端电压，电容器所带电荷量均无关。
故选C。
2．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.
3．A
【详解】
试题分析：由可知，当极板远离B板平移一段距离，增大d时，电容C减小，根据知U增大，则Φ增大；但由于当电量不变，只改变d时，场强不变，故不变；故A正确；若增大电荷量，根据知电压增大，所以静电计指针张角变大，B错误；当A极板向向上平移一小段距离后，知电容C减小，根据知电压增大，静电计指针张角变大，C正确；在两板间插入云母片后，电容C增大，根据知电压U减小，板间场强减小，小球的摆线与竖直方向的偏转角变小，也减小，D错误．
考点：电容；匀强电场中电势差和电场强度的关系
【名师点睛】本题属于电容器的动态分析，关键抓住电容器始终与电源相连，则电势差不变，电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变．
4．D
【详解】
平行板电容器极板间存在匀强电场，根据
联立可得
再根据公式可得
故选D。
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．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．
7．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。
8．D
【详解】
试题分析：据题意，由于油滴处于静止状态，据物体平衡条件有：，由于两极板与电源相接，两极板电压不变，当上极板上移时，距离d增加，将出现：，油滴向下运动；则A选项错误；据，如果电容减小则极板电荷量将减小，故B选项错误；油滴向下运动电场力做负功，电势能增加，故C选项错误；由于d增加据，将导致两极板间的场强减小，而P点与下极板距离x不变，据，故P点电势减小，D选项正确．
考点：本题考查电容器原理、电容器动态平衡、电势与电势差关系以及电势能．
9．D
【详解】
试题分析：两个极板是彼此绝缘并且相互靠近即可组成电容器，故A正确；平行板电容器带电时，两极板会分别带有等量异种电荷，，B正确；根据可得一般来说，电容器极板的正对面积越大，电容器的电容越大，电容器极板间的距离越远，电容器的电容小，故C正确D错误；
考点：考查了电容器电容
10．A
【详解】
AB．两板间电场强度
又
联立得
可知，P点的电场强度E不变．P点与下板的距离不变，根据公式
P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变，故A正确B错误；
CD．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式
P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低，故CD错误。
故选A。
11．D
【详解】
物体最开始做直线运动，说明其所受重力和电场力大小相等，方向相反，当将N板下移一小段距离时，有
可知当d增大时，C是减小的，由
可知，当C减小，U不变时，Q是减小的，且有
再根据
可推出F是减小的，所以物体所受重力会大于电场力，物体会沿轨迹④做曲线运动。
故选D。
12．A
【详解】
A．是点电荷产生的电场强度的计算公式，不属于比值法定义式，符合题意，故A正确；
B．电势是电荷所具有的电势能与该电荷所带电荷量的比值，电势与电势能和电荷量无关，所以电势的表达式属于比值法定义的，不符合题意，故B错误；
C．电容器的电容由本身决定，与所带的电荷量和两端的电压无关，所以属于比值定义的，不符合题意，故C错误；
D．导体的电阻由导体本身决定，与所加的电压无关，与通过的电流无关，所以属于比值法定义的，不符合题意，故D错误。
故选A。
13．CD
【详解】
A.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E=U/d 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；
B．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；
CD.油滴受向上的电场力，上极板为正极，可知油滴带负电，选项D正确；由于液滴带负电，则带电液滴在M点的电势能增大，故CD正确。
故选CD．
14．BC
【详解】
电容器充电后保持与电源连接则电压不变；减小正对面积时，由可知，电容器的电容减小；由可知，E不变；故A错误；电容器充电后保持与电源连接则电压不变；减小两板间的距离，则由决定式可知，电容器的电容增大；E增大；再由Q=UC可知，Q增大，故B正确；给电容器充电后与电源断开，电量不变；只减小两板间的正对面积，则C减小，则由Q=UC可知，U增大，则E增大，故C正确；增大两板间的距离，则由决定式可右，C减小；则U增大，E不变；故D错误；故选BC．
点睛：对于电容器的动态分析问题，要注意明确两种情况，若充电后断开电源，则电量不变；若充电后与电源相连，则电压不变．
15．BC
【详解】
A．若在两板间充满电介质，由电容的决定式
可知电容增大，电容器的带电量不变，由电容的定义式
可知板间电势差减小，由
可知板间场强减小，由
U=Ed
可知P点与下极板间的电势差减小，P点的电势比下极板电势高，所以P点电势将降低，故A错误；
B．两板间形成的是匀强电场，根据对称性可知，A、B两板电荷分别在P点产生电场的场强大小相等，方向相同，故B正确；
C．若将A板竖直向下平移一小段距离，电容增大，电容器的带电量不变，则由
可知板间电势差减小，由
W=qU
可知电容器储存的电能减小，故C正确；
D．若将A板竖直向上平移一小段距离，电荷间的距离增大，根据库仑定律得知，两极板间的库仑力减小，所以线的拉力将变小，故D错误。
故选BC。
16．（1）4.0×10﹣10F；（2）2×10﹣8C
【详解】
（1）根据电容器电容的定义式，有
=4.0×10﹣10F
（2）根据电容的定义式
解得
Q=CU=4.0×10﹣10×50C=2×10﹣8C
17．（1）；（2）①，； ②
【详解】
（1）平均阻力为
依据牛顿第二定律和运动学规律有
设飞机的起飞距离为s，依据运动学公式
解得
（2）①根据
如图所示
依据图像可得电容器储存电能的规律
由于
则电容器充电电压为U0时，电容器储存电能
②电容器电压为Um时，电容器储存电能
设电容器释放的电能为E'，由动能定理有
解得
电容器剩余的电能
解得