10.4电容器的电容同步练习题-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册 (1word版含答案)

10.4 电容器的电容
一、单选题
1．电势差是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量与此物理方法不相同（　　）
A．电场强度 B．电阻 C．电容 D．电流
2．如图所示，充好电的平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的带正电的试探电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，表示试探电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角；若保持上极板不动，将下极板从虚线位置向下移动一小段距离至图中实线位置，则（　　）
A．试探电荷所受电场力增大
B．静电计指针的偏角减小
C．两极板间电场的电场强度E不变
D．试探电荷在P点的电势能减小
3．如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（　　）
A．电容器带电量不变 B．尘埃仍静止
C．检流计中无电流 D．检流计中有b→a的电流
4．如图所示为一种风向和风速传感器的原理图。两个收集板是铜丝网状导体，有良好的导电性和通风能力，粒子源是一条直径很小的镍铬丝，其与两收集板相互平行且等距。粒子源极附近的空气在强电场作用下电离，正离子沿电场方向移动到收集板形成电流，数值由两电流表测量，测量时保持风向与收集板垂直，电流表、的示数分别为、，，则（　　）
A．若，则风向左 B．若，则风向左
C．风速越大，越小 D．若，则无法判断风向
5．如图所示的电学元件，外壳上的“100μF”字样，是用来表示它的（　　）
A．电容 B．电压 C．电流 D．电功率
6．一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板之间有一正电荷（电量很小）固定在点，如图所示，以表示两极板间的电场强度，表示负极板的电势，表示正电荷在点的电势能，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（　　）
A．变大、降低 B．不变、升高
C．变小、变小 D．变大、升高
7．如图所示，开关S由1改接2后，电容器的（　　）
A．电容为零
B．电容变大
C．存储电能减少
D．电荷量可能不变
8．据媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电。若用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是（　　）
A．该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大
B．该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少
C．该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变
D．充电结束后，电容器的电容为零
9．如果所示，平行板电容器的极板A与静电计相接，板板B接地，若极板B稍向上移动一点，可观察到静电计的指针变大，下面分析正确的是（　　）
A．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
B．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
C．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
D．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
10．公式：①，②，③，④，⑤，⑥，⑦。关于以上公式下列说法错误的是（　　）
A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B．E由F和q决定，由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C．⑥适用于任何电容器，⑦是平行板电容器的决定式
D．Ep由和q决定，WAB和q有关
二、多选题
11．关于电容器的电容，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器的电容与电容器的电荷量Q以及电势差U均有关
B．电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身
C．电容器甲的电容比乙的大，说明甲的带电荷量比乙多
D．电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和
12．如图所示，静电计与竖直正对放置的平行金属板甲连接，静电计金属外壳与金属板乙分别通过导线接地。使金属板甲带电后，静电计指针张角为，平行金属板间O处有一带电油滴处于静止状态。仅将金属板甲稍向右移，则（　　）
A．增大 B．减小
C．油滴向上运动 D．油滴向下运动
13．电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的传声器之一。如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离减小，则在此过程中（　　）
A．膜片与极板间的电容增大 B．极板所带电荷量减小
C．电阻R中有电流通过 D．膜片与极板间的电场强度减小
14．如图所示为一平行板电容器，两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接。Q表示电容器的带电荷量，E表示两板间的电场强度，则下列说法正确的是（　　）
A．当d增大，S不变时，Q减小，E减小 B．当S增大，d不变时，Q增大，E增大
C．当d减小，S不变时，Q增大，E减小 D．当S减小，d不变时，Q减小，E不变
三、填空题
15．某平行板电容器充电后所带电荷量为Q＝2×10－6C，两极板间的电压U＝4V，则该电容器的电容为__________F，若只将该电容器的板间距离增大，电容器的电容将________，若只将两极板错开，使极板正对面积减小，电容器的电容将________。
16．一充电后的平行板电容器与电源断开后，若只将电容器两板间距离增大，电容器所带电荷量Q将___________，电容C将___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
17．有一已充电的电容器，若使它的电荷量减少，则其电压由原来的1.5V变为0.5V，由此可知电容器的电容是___________F；原来带电荷量是___________C。
18．把一个电容器为1×10-5F的平行板电容器接在3V的电池上，电容器所带的电荷量为 ________ C。若将其两极板间的距离减少，则电容器的电容 _________ （选填“增大”或“减少”）；若将其两极板的正对面积减少，则电容器的电容________（选填“增大”或“减少”）。
四、解答题
19．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝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；
（3）一个电子从B板出发到A板获得的动能。
20．如图所示，平行板电容器板间距离为2 cm，有一个质量m＝10－7 kg、电荷量q＝－10－8 C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：(取g＝10 m/s2)
(1)哪块板带正电？板间电场强度多大？
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为多少？
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将做什么运动？触及板面时速度多大？
试卷第6页，共6页
试卷第5页，共6页
参考答案
1．B
【详解】
ACD．电场强度、电容和电流，都是用比值定义法定义的物理量，故ACD不符合题意；
B．电阻是电阻的决定式，不是用比值定义法定义的物理量，故B符合题意。
故选B。
2．C
【详解】
AC．根据
可知
即两极板间电场的电场强度E不变，试探电荷所受电场力不变，A错误，C正确；
B．根据
结合
可知d变大，电容器的电容C减小，Q不变，U增大，即静电计指针的偏角增大，B错误；
D．根据
可知试探电荷在Р点的电势能增大。D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式
C＝
得知，电容减小，而电压不变，则电容器带电量减小。故A错误；
B．由于板间电压和板间距离不变，则板间场强不变，尘埃所受电场力不变，仍处于静止状态。故B正确；
CD．电容器电量减小，处于放电状态，而电容器上板带正电，下极板带负电，电路中形成逆时针方向的电流，则检流计中有a→b的电流。故CD错误。
故选B。
4．B
【详解】
AB．若风向向左，单位时间打到左收集极板上正离子数较多，则I1＞I2，B正确， A错误；
C．风速越大，则单位时间打到两收集极板的正离子数之差越大，故两电流表的示数之差越大，即△I越大，C错误；
D．若，则有，说明是无风的状态，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
图中所示的电学元件是电容器，μF是电容单位，所以电容器外壳上的“100μF”字样，是用来表示它的电容。BCD错误，A正确。
故选A。
6．B
【详解】
平行板电容器充电后与电源断开，电容器的电量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，由
结合得
可知板间场强E不变，电容C增大，而电量Q不变，由公式
分析得知板间电压U减小．由于负极板的电势比正极板低，则 升高；根据
E不变，P点到正极板的距离减小，则正极板与P点的电势差减小，正极板电势为零，P点的电势比正极板低，则P点的电势升高，正电荷在P点的电势能增大，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．C
【详解】
CD．开关S接1时，电源对电容器充电，开关S由1改接2后，电容器放电，存储电能减少，极板电荷量减少，C正确，D错误；
AB．电容器的电容由内部结构决定，与充放电过程无关，电容不为零且保持不变，AB错误。
故选C。
8．B
【详解】
AD．电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电量无关，故AD错误；
BC．当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电能变少，C错误，B正确。
故选B。
9．A
【详解】
极板B稍向上移动，电容器极板上的电量几乎不变，静电计的指针变大，则两极板间的电压变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．①③④适用任何静电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算，A正确；
B．公式
，，
都是比值定义，场强的大小，电势的高低以及电场中AB之间的电势差是由电场本身的性质决定的，与检验电荷无关，B错误；
C．公式
是电容器的定义式，适用于任何电容器；而
是平行板电容器的决定式，C正确；
D．电势能Ep由和q共同决定的，电场力做功WAB与AB间电势差以及电荷量q都有关，D正确。
故错误的选B。
11．B
【详解】
A．电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关，A错误；
B．电容器容纳电荷的本领，即电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身，如平行板电容器的、S、d等因素，B正确；
C．电容器甲的电容比乙的大，只能说明电容器甲容纳电荷的本领比乙强，与是否带电无关，C错误；
D．电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，D错误。
故选B。
12．AC
【详解】
根据平行板电容器的决定式和定义式
可知将金属板甲稍向右移，极板正对面积S减小，则C减小，而Q不变，所以U增大，即θ增大；两板间电场强度增大，液滴向上运动。
故选AC。
13．AC
【详解】
A．根据
可知，膜片与极板间的距离减小时，膜片与极板间的电容增大，故A正确；
BC．膜片与极板间的距离减小时，膜片与极板间的电容增大，根据
得
可知极板所带电荷量增大，因此电容器要充电，电流通过电阻，故C正确，B错误；
D．板间电压不变，板间距离减小，根据
可知，膜片与极板间的电场强度增大，故D错误。
故选AC。
14．AD
【详解】
电容器两板与电池相连接，则电容器两端的电势差不变
A．根据
当d增大，S不变时，电容减小，根据
则电荷量减小，根据
E减小，A正确；
B．根据
当S增大，d不变时，电容增大，根据
则电荷量增大，根据
E不变，B错误；
C．根据
当d减小，S不变时，电容增大，根据
则电荷量增大，根据
E增大，C错误；
D．根据
当S减小，d不变时，电容减小，根据
则电荷量减小，根据
E不变，D正确。
故选AD。
15．5×10－7 减小 减小
16．不变 减小
【详解】
一充电后的平行板电容器与电源断开后，电容器所带电荷量Q将不变；
若只将电容器两板间距离增大，根据
可知电容C将减小。
17．
【详解】
根据电容器电容公式有
原来电容器所带电荷量为
18．3×10-5 增大 减小
【详解】
根据
解得
根据电容的决定式
若将其两极板间的距离减少，则电容器的电容增大
根据电容的决定式
可知若将其两极板的正对面积S减小，则电容器的电容C减小
19．（1）3.6×10－4C；（2）－90eV；（3）120eV
【详解】
（1）由Q＝UC得
Q＝120×3×10－6C＝3.6×10－4C
（2）根据题意
Ep＝－eφP＝－edPB＝－90eV
（3）因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，所以由动能定理得
Ek－0＝－eUBA
解得
Ek＝120eV
20．(1)上板　100 N/C (2)1×10－9 C　(3)向上做匀加速直线运动　m/s
【详解】
(1)液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，因液滴带负电，则电场强度的方向竖直向下，上板带正电．根据：
|q|E＝mg
得：
E＝＝N/C＝100 N/C.
(2)由：
U＝Ed
Q＝CU
代入数据解得Q＝1×10－9 C.
(3)当电场强度变为原来的2倍，则电场力变为原来的2倍，即为2mg，液滴将向上做匀加速直线运动，加速度为：
a＝＝＝g＝10 m/s2
末速度为：
v＝＝m/s＝m/s.
答：(1)上板带正电；板间电场强度100 N/C.
(2)若电容器电容为5×10－10 F，则电容器带电荷量Q为1×10－9 C.
(3)若板间电场强度突然增大为原来的2倍，液滴将向上做匀加速直线运动；触及板面时速度为m/s.答案第8页，共8页
答案第9页，共1页