10.4电容器的电容 同步练习（Word版含答案）

人教2019物理 必修三 10.4电容器的电容 同步练习
一．选择题（共10小题）
1．充电宝作为我们生活中常用的工具之一，也是我们最常见的电容器，mA h是描述充电宝的一个重要的物理量的单位，请问这个单位所对应的物理量是（　　）
A．电容 B．击穿电压 C．电荷量 D．电流
2．电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，关于平行板电容器的电容，下列说法正确的是（　　）
A．电容器所带的电荷量越多，电容就越大
B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大
C．电容器正对面积增大，电容就越大
D．电容器两极板间距离增大，电容就越大
3．芜湖市拟于今年在部分公共场所试点配置50台自动体外除颤仪（AED），探索建立市区主要公共场所AED配置工作机制。除颤仪是通过电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。某除颤仪的电容器电容为10μF，充电后电容器电压为5kV，如果电容器在5.0ms时间内通过人体放电至两极板间电压为0，下列说法正确的是（　　）
A．这次放电有0.05C的电荷通过人体
B．这次放电有0.1C的电荷通过人体
C．放电过程通过人体的平均电流大小为0.5A
D．放电过程通过人体的平均电流大小为1A
4．在图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（　　）
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
5．结构固定的平行板电容器接通电路，其两板电压随时间变化的图像如图，则（　　）
A．t1时刻之前为放电过程
B．t1时刻前平行板带电量与两板电压之比变小
C．t1时刻后平行板带电量与两板电压之比变大
D．全过程平行板带电量与两板电压之比始终不变
6．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，仅将放在两极板间的一电介质拔出，其电容C和两极板间的电势差U 的变化情况是（　　）
A．C和U均增大 B．C 和U均减小
C．C减小，U增大 D．C增大，U减小
7．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则（　　）
A．电容器的电容减小
B．电容器两极板间电压增大
C．电容器所带电荷量增大
D．电容器两极板间电场强度不变
8．如图所示的电路中，平行板电容器A、B极板水平放置，下极板固定，电阻R的下端接地，P点为A、B极板之间的一固定点。开关S闭合，待电路稳定后，仅将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的（　　）
A．电容器的电容增大
B．在A板上移的过程中，电容器的带电量增大
C．A、B两极板间的电场强度不变
D．当电路稳定时，与原来相比较，P点电势降低了
9．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，两个极板为A、B，A板接地，B板带正电，板间有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或将A板固定，B板上移一些，在这两种情况中，下列说法正确的是（　　）
A．A板下移时，P点的电场强度减小，P点的电势不变
B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点的电势降低
C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点的电势不变
D．B板上移时，P点的电场强度变大，P点的电势降低
10．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级板都接地。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，EP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增大，E不变 B．θ增大，EP不变
C．θ减小，E增大 D．θ减小，EP不变
二．多选题（共5小题）
（多选）11．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1V，电容器的带电荷量即增加1C
（多选）12．图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，E表示电源（忽略内阻），R表示电阻，C表示电容器，将S分别拨到a、b，得到充、放电过程中电容器两极板间电压U、电路的电流I与时间t的关系图像，如图乙所示，以下说法正确是（　　）
A．t1～t2时间内，电容器极板的电量逐渐增加，电容器在充电
B．t2～t3时间内，电容器极板的电量减少为零，电容器在放电
C．t3～t4，I﹣t图线与t轴围成的图形面积表示电容器放电过程放出的电荷量
D．在图甲的电路中，增大电阻R，可以实现对电容器更快速充电
（多选）13．让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度，不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内。现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是（　　）
A．保持B板不动，A板向下平移
B．保持B板不动，A板向左平移
C．保持B板不动，A板向右平移
D．A、B两板不动，在A、B之间插入绝缘介质板
（多选）14．如图所示，平行板电容器的两个极板小B接在电压为60V的恒定电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10﹣8C，A极板接地。则下列说法中正确是（　　）
A．平行板电容器的电容C＝103pF
B．平行板电容器两极板之间的电场强度E＝2000N/C
C．距B极板为2cm的C点处的电势为20V
D．若将A板下移一小段距离，则固定在距B极板为2cm的C点处的正电荷的电势能将增大
（多选）15．如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别悬挂起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中右极板都向右平移时，下列说法正确是（　　）
A．甲、乙图中电容器的电容均变小
B．甲、乙图中电容器的电容均变大
C．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大
D．甲图中夹角减小，乙图中央角不变
三．实验题（共2小题）
16．如图所示的实验电路，可研究电容器的充放电。先使开关S与1端相连，电源给电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电。
（1）电容器在充电的过程中，电容器的带电量　 　。
A．不变
B．变大
C．变小
（2）电容器在放电的过程中，电容器的电容　 　。
A．不变
B．变大
C．变小
（3）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I﹣t曲线。曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的　 　。
A．电压
B．电容
C．电量
17．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开。
（1）仅将左极板上移，电容　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），静电计指针偏转角　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）仅将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）仅在两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四．计算题（共3小题）
18．平行板电容器两极板间的电势差为100V，当极板上的电荷量增加1.0×10﹣9C时，极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍。
（1）这个电容器的电容是多大？
（2）当电容器两端接200V电压时，极板上的电荷量多少？
19．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10﹣8C，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）距B板2cm的C点的电势；
（3）若稳定后与电源断开，把B板上移1cm，B点的电势将变为多少？
20．如图所示，在平行板电容器两极板MN中将电荷量为q＝4×10﹣6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功WAM＝8×10﹣4J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功WAN＝4×10﹣4J，电容器带电荷量为Q＝6×10﹣8C，N板接地。则：
（1）A点的电势φA是多少？
（2）UMN等于多少伏？
（3）M板的电势φM是多少？
（4）平行板电容器的电容。
人教2019物理 必修三 10.4电容器的电容 同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．C。
2．C。
3．A。
4．A。
5．D。
6．C。
7．C。
8．D。
9．C。
10．D。
二．多选题（共5小题）
11．BC。
12．AC。
13．AB。
14．BD。
15．AD。
三．实验题（共2小题）
16．（1）B；（2）A；（3）C。
17．（1）变小 变大（2）变小（3）变小
四．计算题（共3小题）
18．【解答】解：（1）因为电荷的电场力增大为原来的1.5倍，有F＝qE可知，电场强度也变为原来的1.5倍；
因为原来的极板间的电势差为100V，
由U＝Ed
U1＝1.5Ed＝1.5U＝100×1.5V＝150V
所以变化后电势差U1为150V，电势差的变化量为ΔU＝U1﹣U＝150V﹣100V＝50V；
由电容器的定义式：
（2）由Q＝CU可得：Q＝20×10﹣12×200C＝4×10﹣8C；
答：（1）这个电容器的电容是20PF；
（2）极板上的电荷是4×10﹣8C.
19．【解答】解：（1）依电容定义，则电容为：C＝＝1×10﹣9F．
（2）两板之间为匀强电场，那么电场强度为：E＝V/m＝2×103 V/m．
C点距A板间距离为 dAC＝d﹣dBC＝3cm﹣2cm＝1 cm＝0.01m
A与C间电势差 UAC＝EdAC＝2×103×0.01 V＝20V
又UAC＝φA﹣φC，φA＝0可得φC＝﹣20 V．
（3）根据推论可知，E＝，板间电场强度与极板间距无关，
将电容器与电源断开后，把B板上移1cm时，则电场强度仍不变，
则AB间电势差为 UAB＝EdAB＝2×103×0.02 V＝40V
则B板的电势 φB＝﹣40 V
答：
（1）平行板电容器的电容为1×10﹣9F；
（2）距B板2cm的C点的电势是﹣20 V．
（3）若稳定后与电源断开，把B板上移1cm，B点的电势将变为﹣40V．
20．【解答】解：（1）A、N间的电势差为：UAN＝，又：UAN＝φA﹣φN，φN＝0，则A点的电势为：φA＝100V。
（2）由电势差与电场力做功得关系可得：
UMN＝V＝300V。
（3）由电势差与电势之间的关系可得：UMN＝φM﹣φN，φN＝0，
则M板的电势：φM＝300V。
（4）平行板电容器的电容为：C＝＝2×10﹣10F
答：（1）A点的电势φA是100V；
（2）UMN等于300 V；
（3）M板的电势φM是300V；
（4）平行板电容器的电容为2×10﹣10F。