10.4电容器的电容习题 同步练习——2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

电容器的电容
一、单选题
1.如图所示，两块较大的金属板相距为d，平行放置并与一电源相连。开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态。以下说法正确的是( )
A.若将A向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有的电流
B.若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有的电流
C.若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有的电流
D.若S断开后再将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中无电流
2.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )
A.θ减小，E不变，增大 B.θ减小，E不变，不变
C.θ增大，E增大，不变 D.θ增大，E不变，不变
3.平行板电容器的两极板接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.保持开关闭合，带正电的板向板靠近，将减小
B.保持开关闭合，带正电的板向板靠近，将不变
C.开关断开，带正电的板向板靠近，将不变
D.开关断开，带正电的板向板靠近，将增大
4.如图所示,带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板水平正对放置,两板间有一带电微粒以速度沿直线运动,当微粒运动到P点时,迅速将M板上移一小段距离.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
5.如图所示，为电源，其内阻不可忽略，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为指示灯泡，为平行板电容器，为灵敏电流计。闭合开关，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是( )
A．中电流方向由到 B．两端电压变大
C．所带的电荷量保持不变 D．变暗
6.如图所示,当S闭合时,一个带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.该微粒带正电荷
B.保持S闭合,使滑片P向右滑动,则微粒将向上运动
C.打开S后,使两极板稍微错开,则微粒将向下运动
D.打开S后,使两极板稍微靠近,则微粒仍保持静止
7.如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）
A．指纹的凹点处与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点处与小极板距离近，电容小
C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小
D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大
8.如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（ ）
A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，B灯逐渐熄灭，A灯逐渐熄灭
二、多选题
9.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )
A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
10.如图所示,一平行板电容器两极板、水平放置,上极板接地。电容器通过滑动变阻器和开关与电动势为的电源相连。现将闭合,位于、两板之间的点的带电粒子恰好处于静止状态。则( )
A.板电势为
B.改变滑动变阻器的滑片位置,带电粒子仍处于静止状态
C.将板向上移动,点电势将不变
D.将板向左平移,带电粒子电势能将不变
三、计算题
11.如图所示，平行板电容器的两个极板分别接在电压为60 V的恒定电源上，两板间距为3 cm，电容器带电荷量为极板接地。求：
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板两板间的电场强度；
(3)距B板2 cm的C点的电势。
12.如图所示，已知路端电压，电容器，电阻。当开关S断开时，两点间的电压等于多少？当S闭合时，电容器的电荷量改变了多少？
参考答案
1.答案：B
2.答案：B
解析：电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据 可知，电容增大，则根据 可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；
两板间的电场强度；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；
再根据设P与下极板距离为L，则P点的电势，电势能； 因此电荷在P点的电势能保持不变；故B正确，ACD错误；
故选：B
3.答案：C
4.答案：C
解析：平行金属板所带电荷量和正对面积都不变,根据推论可知,只改变两板间的距离时,板间的场强不变,微粒受到的电场力也不变,微粒的运动方向不变,仍沿轨迹③做直线运动,故C正确.
5.答案：A
6.答案：D
7.答案：C
解析：AB、根据电容的定义式可知，指纹的凹点处与小极板距离远，电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，电容大，故AB错误；CD、手指挤压绝绿表面，电容器两极间的距离减小，电容器的电压保持不变，根据可知，电容器的电容增大、电容器带电量增大，故C正确、D错误。故选：C。
8.答案：A
解析：A、S刚闭合后，灯泡A与电感并联，由于电感阻碍电流的增大，所以A灯亮一下，然后逐渐熄灭，B灯与电容器并联，由于电容器充电，所以B灯逐渐变亮故A正确，B错误C、S闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，而A不亮。
故C错误，D也错误。故选：A。
9.答案：AC
解析：由题,电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A板下移时,根据
、和
可推出:
可以知道,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.所以A选项是正确的,B错误.
C、D、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.所以C选项是正确的,D错误.
所以AC选项是正确的
10.答案：ABD
11.答案：(1)
(2)，方向竖直向下
(3)
解析：（1）根据电容定义有
（2）两板之间为匀强电场
方向竖直向下。
（3）C点距A板间距离为
A与C间电势差
又
可得
12.答案：18 V；减少了
解析：解：当S断开时，电路中无电流，等势，等势，因此。
当S断开时，，电容器带电荷量为。
当S闭合时，电路导通，电容器两端的电压等于电阻两端的电压，由串联电路的电压分配关系得，此时电容器的带电荷量为。
电容器带电荷量的变化量为，负号表示减少，即电容器的带电荷量减少了。