2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册10.4电容器的电容同步优化(Word版含答案)

电容器的电容同步优化
一、单选题（共7题，每题5分，共35分）
1．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50法拉
C．这个电子元件可容纳的电量是50库仑
D．这个电子元件工作电压为50伏
2．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（　　）
A．电容器的带电量将增大
B．在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流
C．带电油滴将沿竖直方向向上运动
D．M点电势将降低
3．天上的一片雷云聚集了大量的负电荷，电荷量为Q。假设这片云与大地构成了一个大电容器，并且该大电容器可以视为平行板电容器，电容为C，下列说法正确的是（　　）
A．这片云与大地之间的电压为
B．雷云与大地之间的电场线由雷云指向地面
C．若这片云与大地之问的距离减小，则C减小
D．若这片云与大地之间的距离减小，则这片云与大地之间的电压增大
4．超级电容以高达数千法拉的电容值和快速充、放电速率而闻名于世。某物理爱好者研究发现超级电容能增加电瓶车的续航，提升动力。他给普通电瓶车加装了超级电容，进行实地测试。他测得电瓶两端电压为58V，超级电容两端电压为42V。他把超级电容并联在电瓶两端，给电容充电，最终充到50V。下列说法中正确的是（　　）
A．充电过程中超级电容两端的电压、电荷量和电容都缓慢增加
B．充电过程中超级电容两端的电压和电荷量都增加，电容不变
C．电瓶车工作过程中超级电容的电荷量逐渐减小，电容减小
D．电瓶车工作过程中超级电容的电荷量不变，电容不变
5．如图所示，在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中，极板所带电荷量保持不变。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，下列说法正确的是（　　）
A．保持d不变，减小S，则θ变小 B．保持d不变，减小S，则θ不变
C．保持S不变，增大d，则θ变大 D．保持S不变，增大d，则θ变小
6．下列对电场、电源的理解正确的是（　　）
A．根据电容的定义式可知，电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B．根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C．由公式可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度均相同
D．根据公式可知，若将电荷量为的正电荷，从点移动到点电场力做功，则、两点的电势差为
7．关于电容器和电容，下列说法不正确的是（　　）
A．电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能
B．电容器不带电时电容为零
C．给电容器充电时，两极板分别带上等量的异种电荷
D．将平行板电容器的两极板靠近，则其电容变大
二、多选题（共5题，每题5分，共25分）
8．如图所示为一种电容传声器。a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，b是固定不动的金属板，a、b构成一个电容器。当声波作用于金属膜片a时，金属膜片发生相应的振动，随之改变a、b间距离，从而使电容发生变化闭合开关S，若声波使金属膜片a向右运动时（　　）
A．电容器的电容增大 B．电容器极板带电荷量减小
C．a、b板之间的电场强度增大 D．电容器两板间的电压减小
9．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（　　）
A．根据可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比
B．电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值
C．对于确定的电容器，无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值恒定不变
D．电容器两极板间电势差每增加，电容器的带电荷量即增加
10．如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U和电容C之间相互关系的图象，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．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
12．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．液滴将向上运动 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
三、解答题（共4题，每题10分，共40分）
13．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离4mm，充电后两极板电势差为120V。A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm。（已知电子的带电量为-e）求：
（1）电容器的电荷量；
（2）一个电子在P点具有的电势能是多少；
（3）若改为A板接地，一个电子在P点具有的电势能是多少？
14．置于真空中(相对介电常数为1)的两块带电的金属板，相距1cm，面积均为10cm2，带电量分别为Q1=2×10-8C，Q2=-2×10-8C，求
（1）该平行板电容器的电容
（2）极板间电场强度的大小
（3）若在两板之间放一个电量q=5×10-9C的点电荷，求金属板对点电荷的作用力大小
15．当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为．对给定的平行板电容器充电，当该电容器极板所带电荷量Q变化时，两极板间的电势差U也随之变化．请在如图所示的坐标系中画出电容器带电量Q与极板间电势差U的关系图象．
16．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为30V的恒压电源上，两极板间距为，电容器带电荷量为，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）若在距B板的M点放一电子，求其电势能．（电子的电荷量）
参考答案
1．D
2．D
3．A
4．B
5．C
6．D
7．B
8．AC
9．BC
10．BCD
11．AD
12．AC
13．(1)3.6×10－4C；(2)－90eV；(3)30eV
14．（1）0.885pF（2）2.26×106V/m（3）1.13×10-2N
15．如图所示．
16．（1）；（2）