1.6-1.7 电容器和电容 静电的应用及危害 课后限时作业（Word版，含解析）

电容器和电容　静电的应用及危害
基础练
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)下列说法中正确的是 (　　)
A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器
B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比
D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比
2．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为(　　)
A．　　　　　　　　 B．
C． D．
3．(多选)如图所示各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　　)
A　　 　B　　　 　C　　　D
4．如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从左扳到右时，通过电流计的电荷量为1.2×10－5 C，则电容器的电容约为 (　　)
A．2×10－5 F B．1.5×10－6 F
C．6×10－6 F D．8.6×10－7 F
5．(多选)平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 (　　)
A．A板向上移动
B．B板向右移动
C．A、B板之间插入电介质
D．使两极板带的电荷量减小
6．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有(　　)
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
D．带正电的矿粉电势能变小
二、非选择题(14分)
7．如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始时，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．请思考这是什么原因．
提升练
(时间：25分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共4个小题，每题6分，共24分)
1．(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是(　　)
A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小
B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过
C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大
D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小
2．如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间(　　)
A．保持静止
B．水平向左做直线运动
C．向右下方运动
D．不知α角的值，无法确定P的运动状态
3．(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则(　　)
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不变
4．(多选)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连．a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1.现使a板不动，保持开关S打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2.下列说法中正确的是 (　　)
A．若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2＞v1
B．若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2＝v1
C．若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2＞v1
D．若开关S闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b板，则v2＜v1
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这个电容器的电容多大？
6.(13分)如图所示，水平放置的平行金属板A、B的距离为d，开始两板都不带电，现将电荷量为＋q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下，通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板，若第N滴液滴在A、B间恰好做匀速运动，求电容器的电容．
参考答案：
基础练
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)下列说法中正确的是 (　　)
A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器
B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比
D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比
BC　[电容器是储存电荷和电能的容器，不论是否带电均是电容器，故A错误；电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，故B正确；根据Q＝CU可知，固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比，选项C正确；电容器的电容跟极板所带电量无关，与两极板间的电压无关，故D错误．]
2．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为(　　)
A．　　　　　　　　 B．
C． D．
C　[由电容的定义式C＝得，板间电压为U＝.板间场强大小为E＝.点电荷所受的电场力大小为F＝qE，联立得到F＝.]
3．(多选)如图所示各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　　)
A　　 　B　　　 　C　　　D
CD　[电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量Q的大小和两极板间的电势差U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误．而C图表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值为电容器的电容，故C正确．]
4．如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从左扳到右时，通过电流计的电荷量为1.2×10－5 C，则电容器的电容约为 (　　)
A．2×10－5 F B．1.5×10－6 F
C．6×10－6 F D．8.6×10－7 F
D　[当开关S接左边时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q＝CUA，当开关S扳到右边时，电容器上极板带负电，所带电荷量Q′＝CUB，该过程中通过电流计的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5 C，解得电容约为8.6×10－7 F，选项D正确．]
5．(多选)平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 (　　)
A．A板向上移动
B．B板向右移动
C．A、B板之间插入电介质
D．使两极板带的电荷量减小
AB　[由公式C＝和U＝得U＝.电容器充电后，与静电计相连，电容器带电荷量Q几乎不变，A板上移，两板的正对面积S减小，U增大，静电计指针张角变大，A正确；B板向右移，d增大，U增大，指针张角变大，B正确；A、B板之间插入电介质，U减小，指针张角变小，C错误；Q减小，U减小，指针张角变小，D错误．]
6．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有(　　)
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
D．带正电的矿粉电势能变小
BD　[由题图可知，电场方向水平向左，带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同，所以落在左侧；带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反，所以落在右侧，选项A错误．无论矿粉所带电性如何，矿粉均向所受电场力方向偏转，电场力均做正功，选项B正确；电势能均减少，选项C错误，选项D正确．]
二、非选择题(14分)
7．如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始时，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘．请思考这是什么原因．
解析：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场．含尘气体经过电场时被电离．尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受电场力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上．
答案：见解析
提升练
(时间：25分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共4个小题，每题6分，共24分)
1．(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是(　　)
A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小
B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过
C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大
D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小
BCD　[先明确物理量C、Q、U、E中保持不变的量，再依据物理公式来讨论．保持开关S接通，电容器上电压U保持不变，正对面积S减小时，由E＝可知U和d都不变，则场强E不变，A错误．减小距离d时，由C∝可知电容C增大，因为开关S接通U不变，由Q＝CU得电荷量Q将增大，故电容器充电，电路中有充电电流，B正确．断开开关S后，电容器的电荷量Q保持不变，当d增大时电容C减小，由C＝可得电压U将增大，C正确．插入电介质，εr增大，电容C增大，因为断开S后Q不变，由C＝知电压U将减小，D正确．]
2．如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间(　　)
A．保持静止
B．水平向左做直线运动
C．向右下方运动
D．不知α角的值，无法确定P的运动状态
B　[设原来两板间距为d，电势差为U，则qE＝mg，当板转过α角时两板间距d′＝dcos α，E′＝＝，此时电场力F′＝qE′＝，其方向斜向上，其竖直分力F＝F′cos α＝qE＝mg，故竖直方向上合力为零，则P水平向左做匀加速直线运动．]
3．(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则(　　)
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不变
AD　[保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A正确，B错误；断开开关S，电容器所带的电量不变，C＝，E＝＝＝，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变，故C错误，D正确．]
4．(多选)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连．a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1.现使a板不动，保持开关S打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2.下列说法中正确的是 (　　)
A．若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2＞v1
B．若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2＝v1
C．若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2＞v1
D．若开关S闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b板，则v2＜v1
BC　[若开关S保持闭合，则两极板间的电压恒定不变，所以无论向上或向下移动b板，电场力做功W＝Uq恒定不变，重力做功不变，先后穿过两个小孔后速度不变，即v2＝v1.若开关S闭合一段时间后再打开，两极板上的电荷量不变，向下移动b板，两极板间的距离减小，根据公式C＝可得电容增大，根据公式C＝可得两极板间的电压减小，克服电场力做功W＝Uq减小，重力做功不变，故穿过a板后的速度v2>v1，C正确，D错误．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这个电容器的电容多大？
解析：C＝＝＝3×10－6 F＝3 μF.
答案：3 μF
6.(13分)如图所示，水平放置的平行金属板A、B的距离为d，开始两板都不带电，现将电荷量为＋q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下，通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板，若第N滴液滴在A、B间恰好做匀速运动，求电容器的电容．
解析：第N滴液滴做匀速运动时，板上电荷量
Q＝(N－1)q ①
由平衡条件得qE＝mg ②
两极板间电压U＝Ed ③
电容器电容C＝ ④
由①②③④联立解得C＝.
答案：
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