1.8电容器电容专项测试（Word版含答案）

1.8、电容器 电容
一、选择题（共16题）
1．电容器是一种重要的电学元件，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器，电容器能存储电荷，电容器存储电荷的特性可以用电容C来描述。一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中正确反映U随Q变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．要使平行板电容器的的电容增加，可采用的方法是（ ）
A．增大两极板正对面积 B．增大两极板间距
C．增大两板之间的电压 D．使极板带电量增加
3．关于电容器的电容，下列说法正确的是（　　）
A．电容器所带的电荷越多，电容就越大
B．电容器两极板间电压越高，电容就越小
C．不给电容器充电，则电容器的电容是零
D．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，与是否带电无关
4．如图是某固定电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的关系图象，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．下列关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
A．根据，当非常非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这里运用了微元法
B．不考虑带电体本身大小和形状时，可以用点电荷来代替带电体，这里运用了等效替代法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量方法
D．用比值定义法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如电场强度，电容，加速度都是采用比值定义法
6．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，用丝绸摩擦过的玻璃棒与电容器a板接触，可使电容器a板带正电
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，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
7．下图为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验，给电容器充电后与电源断开，即保持电量Q不变，那么若保持板间距离D不变，正对面积S变小，则（ ）
A．电容C变小， 两板电势差U变小
B．电容C变小， 两板电势差U变大
C．电容C变大，两板电势差U变小
D．电容C变大，两板电势差U变大
8．下列有关电容器知识的描述，正确的是（　　）
A．图（甲）为电容器充电示意图，通过安培表的电流方向从左向右，充完电后电容器上极板带正电
B．图（乙）为电容器放电示意图，若电容器上极板带电量为+Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，流过的总电量为2Q
C．图（丙）为电解电容器的实物图和符号，图（丁） 为可变电容器及其符号，两种电容使用时都应严格区分正负极
D．图（丙）中的电容器上标有“400V，68μF”字样，说明该电容器只有两端加上400V的电压时电容才为68μF
9．平行板电容器两极板间电压恒定，带电的油滴在极板间静止如图，若将板间的距离增大 些，由油滴的运动将（ ）
A．向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动
10．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地，静电计此时指针的偏角为θ． 下列说法正确的是（ ）
A．将极板A向左移动一些，静电计指针偏角θ不变
B．将极板A向右移动一些，静电计指针偏角θ变小
C．将极板A向上移动一些，静电计指针偏角θ变小
D．在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变大
11．用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，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。实验中，极板所带电荷量不变，若（　　）
A．保持S不变，增大d，则θ变小
B．保持S不变，增大d，则θ变大
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持S、d不变，在两板之间插入一块有机玻璃（绝缘介质），θ变大
12．如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与电流计连接，的下极板接地，开始时不带电。现闭合开关、，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的点，下列说法正确的是（　　）
A．保持两开关闭合，的滑片上滑时，中电流向上
B．保持两开关闭合，的滑片下滑时，油滴向上运动
C．断开，的下极板下移时，点的电势升高
D．断开，的上极板下移时，油滴的电势能减小
13．如图，一平行板电容器连接在电路中，闭合开关K，一带电液滴沿PQ方向射入，穿过极板后打在屏上的Q点，仅改变下列条件可使液滴打在Q点上方的是（　　）
A．保持开关K闭合，向左移动滑动变阻器滑片 B．保持开关K闭合，向上移动下极板
C．断开开关K，向下移动上极板 D．断开开关K，向下移动下极板
14．某一电容器外壳上标注的是“300 V 5 F”,则下列说法正确的是( )
A．该电容器可在300 V以下电压下正常工作
B．该电容器只能在300 V电压时正常工作
C．电压是200 V时,电容仍是5 F
D．使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
15．如图所示，一带电小球通过绝缘细绳悬挂于平行板电容器之间，M板带负电，N板带正电，M板接地．以下说法正确的是(　　)
A．M板左移，小球的电势能减小
B．M板左移，小球受到的电场力减小
C．M板上移，小球的电势能不变
D．M板上移，小球受到的电场力增大
16．如图所示，电路中R1和R2均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，一带电油滴恰好悬浮在两板之间．下列说法正确的是(　　)
A．仅增大的R2阻值，油滴仍然静止
B．仅增大R1的阻值，油滴向上运动
C．增大两板间的距离，油滴仍然静止
D．断开开关S，油滴将向下运动
二、填空题
17．当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？
18．定义：电容器所带_________与电容器两极板之间的_________之比。
19．电容器
（1）电容器：储存电荷和电能的装置。任何两个彼此___________又相距很近的___________，都可以看成一个电容器。
（2）电容器的充放电
a.充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的___________电荷的过程，充电过程中，由电源获得的___________储存在电容器中。
b.放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷___________的过程，放电过程中，电容器把储存的能量通过___________转化为电路中其他形式的能量。
20．平行板电容器所带电荷量Q＝3.0×10－10 C，它的两板之间的电压为2.0 V，则它的电容为_______μF。如果两板的带电荷量各减少了一半，则两板电势差为______V，电容器的电容为______μF。
三、综合题
21．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式计算，式中常量e＝9×10－12F·m－1，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化了0.25 pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少要被按下多少mm
22．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上，两板间距为4cm，电容器带电荷量为6×10－6C，A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板为3cm的C点的电势。
23．如图所示的平行金属板电容器的电容为C=2×10-4F，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强E=1.2×103V／m，极板间距离为L=5cm，电场中c点到A板、d点到B板的距离均为0.5cm，B板接地．求：
(1) d点处的电势φd；
(2)B板所带电荷量Q；
(3)d、c两点间的电势差Udc；
(4) 将电荷量q=-5×10-6C的带负电点电荷从d移到c，电场力做的功Wdc.
24．在“用电流和电压传感器研究电容器的放电”实验中，某同学按照图所示连接电路。实验时，先将开关S掷向1，一段时间后，将开关掷向2，传感器将信息传入计算机屏幕上，显示出电流或电压随时间变化的图线。
（1）由图可知，传感器1应为________（选填选项前的字母）
A．电流传感器 B．电压传感器
（2）用q表示电容器上极板所带的电荷量，UR表示滑动变阻器两端的电压，UC表示电容器两端的电压，I表示电路中的电流，关于电容器在整个放电过程中的图像变化正确的有________。
A．B．
C．D．
（3）若已知电源电动势E，但其内阻和电阻箱阻值均未知，根据已知条件和传感器显示的图像中的数据信息，下列判断正确的是________；
A．可知该电容器的电容
B．可知此时电阻箱阻值大小
C．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
D．若只减小电容器的电容大小，电容器放电的时间将变短
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
根据
C =
可得
U =
由于电容器不变，因此电压U和电量Q成正比。
故选A。
2．A
【详解】
试题分析：根据平行板电容器的决定式，可知要增加电容，可增大两极板正对面积，或插入电介质，或减小板间距离，故A正确，B错误；电容的定义式为，运用比值法定义，可知C与Q、U无关，故CD错误．
3．D
【详解】
AB．电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与电容器所带的电荷量及电容器两极板间电压无关，故AB错误；
C．电容器的电容是定值，未充电时，电容保持不变，不为零，故C错误；
D．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，与是否带电无关，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
解：根据电容的定义式为C=，可得Q=CU，知Q与U成正比．故ACD错误，B正确．
故选B
【点评】解决本题的关键掌握电容的定义式为C=，知道C与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比．
5．C
【详解】
为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故A错误；不考虑带电体本身大小和形状时，可以用点电荷来代替带电体，这里运用了理想模型法，选项B错误；在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量方法，选项C正确；电场强度，电容，都利用的是比值定义法，而加速度是牛顿第二定律的表达式，不是采用比值法，选项D错误；故选C.
6．A
【详解】
A．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则当用带电玻璃棒与电容器a板接触，可使电容器a板带正电，故选项A正确；
B．根据电容器的决定式
将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据
可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；
C．根据电容器的决定式
只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据
可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；
D．根据
可知， 电量Q增大，静电计指针的张角变大，则说明电压U也会增大，则不能表明电容变大，故选项D错误．
故选A。
7．B
【详解】
保持板间距离D不变，两极板正对面积S减小，根据电容的决定式
得知，电容C减小；而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
可知板间电势差U增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．图（甲）为电容器充电示意图，通过安培表的电流方向从左向右，充完电后电容器上极板带正电，故A正确；
B．图（乙）为电容器放电示意图，若电容器上极板带电量为+Q，则放电过程中通过安培表的电流方向从右向左，流过的总电量为Q，故B错误；
C．电解电容器使用时应严格区分正负极，而可变电容器不用区分正负极，故C错误；
D．图（丙）中的电容器上标有“400V，68μF”字样，400V表示工作电压（或额定电压），68μF表示电容器的电容，它不随电容器两端电压的改变而改变，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
试题分析：平行板电容器两极板间电压恒定，若将板间的距离增大，根据分析得知板间场强减小，由F=qE得知油滴所受的电场力减小，油滴将向下运动.故B正确；故选B.
10．B
【详解】
A、将极板A向左移动一些时，两极板间的距离d增大，根据电容的决定式C＝分析得知电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差U增大，所以静电计指针偏角θ变大；故A错误.
B、将极板A向右移动一些时，两极板间的距离d减小，根据电容的决定式C＝分析得知电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故B正确.
C、将极板A向上移动一些，两极板正对面积S减小，根据电容的决定式C＝分析得知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差增大，所以静电计指针偏角θ变大，故C错误.
D、在极板间插入一块玻璃板， 增大，电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式C＝分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角θ变小，故D错误.
故选B.
11．B
【详解】
AB．根据电容的决定式
得知电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A错误，B正确；
C．根据电容的决定式
得知电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式
分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大，故C错误；
D．根据电容的决定式
得知，电容与电介质成正比，当保持d、S不变，插入有机玻璃时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式
分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．保持两开关闭合，的滑片上滑时，滑动变阻器的阻值变大，电容器两端的电压增大，电容器处于充电状态，则中电流向下，所以A错误；
B．保持两开关闭合，的滑片下滑时，滑动变阻器的阻值变小，电容器两端的电压减小，电场强度减小，则油滴向下运动，所以B错误；
C．断开，电容器两极板之间电荷量保持不变，根据
的下极板下移时，两极板间的场强保持不变，根据
，
的下极板下移时，点的电势升高，所以C正确；
D．．断开，电容器两极板之间电荷量保持不变，根据
的上极板下移时，两极板间的场强保持不变，根据
，
的上极板下移时，点的电势不变，所以油滴的电势能保持不变，则D错误；
故选C。
13．B
【详解】
AB．闭合开关K，粒子沿PQ方向射入，穿过极板后打在屏上的Q点，说明此时粒子做匀速直线运动，所受电场力与重力平衡。保持开关K闭合，向左移动滑动变阻器滑片，电容器两端的电压减小，两极板的距离不变，由
可知，E减小，液滴所受电场力减小，将打到Q点的下方，故A错误；
B．保持开关K闭合，向上移动下极板，极板间电势差不变，两极板间距离减小，由
可知，增大，液滴所受电场力增大，将打到Q点上方，B正确；
CD．断开开关K，电容器的电荷量不变，改变电容器极板间的距离，E不变，粒子仍打到Q点，故CD错误。
故选B。
14．AC
【详解】
300V是电容器允许的最高电压，5μF是电容器的容量，与电压高低无关，AC正确，B错误；由于电解电容器存在极性，在使用时必须注意正负极的正确接法，否则不仅电容器发挥不了作用，而且漏电流很大，选项D错误；故选AC.
15．AD
【详解】
电容器的电量不变，根据，U= ，C=，得到电场强度E=，与距离d无关，故M板左移，小球受到的电场力不变，小球与负极板间的电势差变大，故小球所在位置的电势增加，小球带负电，根据电势能公式Ep=qφ，电势能减小，故A正确，B错误；
M板上移，电容器的电量不变，电场强度E=，故电场强度增加，电场力增加；小球的平衡位置偏右，小球与负极板间的电势差变大，故小球所在位置的电势增加，小球带负电，根据电势能公式Ep=qφ，电势能减小；故D正确，C错误；故选AD．
16．ABD
【详解】
开始液滴静止，液滴处于平衡状态，由平衡条件可知：mg=q；由图示电路图可知，电源与电阻R1组成简单电路，电容器与R1并联，电容器两端电压等于R1两端电压，等于路端电压，电容器两端电压：U=IR1=；仅增大R2的阻值，极板间电压不变，液滴受力情况不变，液滴静止不动，故A正确；仅增大R1的阻值，极板间电压U变大，液滴受到向上的电场力变大，液滴受到的合力竖直向上，油滴向上运动，故B正确；仅增大两板间的距离，极板间电压不变，板间场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴所受合力竖直向下，液滴向下运动，故C错误；断开电键，电热器通过两电阻放电，电热器两极板间电压为零，液滴只受重力作用，液滴向下运动，故D正确；故选ABD．
17．增大；不变
【详解】
略
18． 电荷量Q 电势差U
【详解】
略
19． 绝缘 导体 异种 电能 中和 电流做功
【详解】
（1）电容器指储存电荷和电能的装置。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器；
（2）充电指把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的异种电荷的过程，充电过程中，由电源获得的电能储存在电容器中；
放电指用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
20． 1.5×10－4 1.0 1.5×10－4
【详解】
根据电容的定义公式有
如果两板的带电荷量各减少了一半，则两板电势差为
电容器的电容与两板电势差及两板所带的电荷量无关，所以电容器的电容为。
21．
【详解】
计算机键盘是一个电容传感器，由题意知是改变两极板间距改变电容，得到相应的电信号．又因两极板间距减小，电容变大，设原间距为d0，当间距为d时，电子线路恰能检测出必要的信号，则根据
有
得
代入数据得
所以键至少要按下的距离
22．（1）F；（2）1.25×103V/m，方向竖直向下；（3）-12.5V
【详解】
（1）由电容的定义式得
F
（2）两板之间为匀强电场，场强为
V/m
方向竖直向下。
（3）C点距A板间距离为
A与C间电势差
又
得
23．（1）-6V（2）1.2×10-2C（3）48V（4）-2.4×10-4J
【详解】
（1）d点到B板的电势差UdB=-Ed=-1200×0.005V=-6V，所以φd=-6V
（2）BA间的电势差为：UBA=EL=1200×0.05V=60V
B板所带电荷量Q为：Q=CUBA=2×10-4×60C=1.2×10-2C；
（3）Ldc=0.05-2×0.5×10-2m=0.04m
d、c两点间的电势差为：Udc=ELdc=48V
（4）Wdc=qUdc=-2.4×10-4J
24． A BD ABD
【详解】
（1）传感器1串联在电路中，因此应为电流传感器。
故选A。
（2）ABC．电容器在整个放电过程中，电容器的电荷量q、电流I、电压UC均随时间减小，选项AC错误，选项B正确；
D．由于放电电流I减小，根据可知电阻箱R的电压UR减小，选项D正确。
故选BD。
（3）A．根据电流传感器显示的I-t图像中的面积可求出电容器的电荷量，根据电压传感器可知电阻箱两端的电压，若已知电源电动势E，则可知电容器的电压，根据可求出该电容器的电容，选项A正确；
B．根据电流传感器和电压传感器可知电阻箱的电流和两端的电压，因此可知此时电阻箱阻值大小，选项B正确；
C．电源不变，电容器的充电电压不变，电荷量不变，若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的电流将变小，因此放电时间将变长，选项C错误；
D．电源不变，电容器的充电电压不变，若只减小电容器的电容大小，根据可知电容器的电荷量将变小，放电的时间将变短，选项D正确。
故选ABD。
答案第1页，共2页