10.4电容器的电容同步练习（word版含答案）

10.4 电容器的电容 同步练习
一、单选题
1．生产口罩的重要材料熔喷布，主要以聚丙烯为原料，用静电生产设备让聚丙烯熔喷布带上静电，可以作为口罩吸附层吸附有害物质。设备静电发生过程如图，某次试验接通直流高压电源（电压一定），平行板间的强电场击穿空气，让针尖端放出负离子电荷，后到达熔喷布里面，不计电荷重力，则（　　）
A．高压电源左端为正极 B．电荷减速向下极板飞行
C．电荷在平行板电场中电势能变小 D．保持开关闭合，两板远离电场变强
2．如图所示，为研究电容器的充放电实验电路图，实验前，开关是断开的，电容器不带电。下列的操作过程中，正确的说法是（　　）
A．开关接1，电容器上极板带负电
B．开关接1稳定后，再断开，电容器两极板间有电场存在
C．开关接1稳定后，再将掷向2，通过电流传感器的电流方向向上
D．开关接1稳定后，再将掷向2，通过电阻中电流方向向右
3．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，实验前电容器已经带电，实验中（　　）
A．只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角将变大
B．只增大两极板间的距离，静电计指针的张角将变小
C．只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容减小
D．只将电容器板向上平移，静电计指针的张角将变大
4．如图所示为智能门锁通过指纹方式开锁，是对电容式传感器的运用。电容式传感器上有许多面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，手指的凸起、凹陷部分分别与这些小极板组成许多的小电容器。由于距离的不同，所产生电容器的电容不同。当通过充电让所有的小电容器达到相同电压值后，断开电路连接，让所有的小电容器进行放电，电容值小的电容器将很快结束放电。根据放电快慢的不同，就可以形成对应的指纹图像，与系统记录的指纹图像进行匹配。根据以上信息，下列说法中正确的是 （　　）
A．手指凸起部分所形成的电容器储存电荷的本领更小
B．手指凹陷部分所形成的电容器储存电荷的本领更小
C．手指在同一位置轻按时所形成的电容器储存电荷的本领更大
D．手指在同一位置重按时所形成的电容器储存电荷的本领更小
5．如图所示，电动势为E、内阻不计的直流电源与平行板电容器连接，电容器下极板接地，一带负电油滴被固定于电容器中的O点，静电计所带电量可被忽略.下列判断正确的是（　　）
A．若开关K闭合且将下极板竖直向上移动一小段距离后，则静电计指针张角不变，平行板电容器的电容值将变大
B．若开关K闭合且将下极板竖直向上移动一小段距离后，则电容器电压不变，带电油滴的电势能不变
C．若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器中场强变小
D．若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴所受电场力变大
6．如图所示，平行板电容器通过灵敏电流计G连接在直流电源两端。最初电容器的上、下极板水平，带电油滴处于静止状态。保持电容器下极板和上极板左端不动，在用绝缘工具将上极板右端缓缓沿逆时针方向转动角度θ（θ<45°）的过程中，观察到的现象是（　　）
A．灵敏电流计G中有电流通过，方向从a向b
B．灵敏电流计G中没有电流通过
C．带电油滴做曲线运动
D．带电油滴做直线运动
7．疫情不退，口罩不摘、戴口罩大家应牢记“防护第一，舒适第二”!熔喷布是医用口罩的最核心的材料。如图所示，工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（B接正极，A接负极），G是灵敏电流计。熔喷布变厚会导致电介质相对介电常数增大，当熔喷布匀速从两极板间穿过时，关于说法正确的是（　　）
A．熔喷布突然变厚时，电容器两端电压变大
B．熔喷布突然变厚时，电容器的电容变小
C．熔喷布突然变厚时，有自b向a的电流流过灵敏电流计
D．熔喷布的厚度未发生变化时，灵敏电流计读数不为零
8．计算机键盘每个按键下面都连有两块小金属片，两块金属片之间有一定的空气间隙，组成一个可变电容器，如图所示。当键盘连接电源不断电，按下某个按键时，与之相连的电子线路就发出该按键相关的信号。松开按键时，则（　　）
A．电容器的电容变小 B．极板的电量变大
C．两极板间的电压变小 D．两极板间的场强变大
9．如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则下列说法中正确的是（　　）
A．若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加
B．若电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大
C．若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板
D．若电容器极板间的电荷量不变，x变大，有电流流向电容器的正极板
10．如图所示，平行板电容器充电后断开电源，一质量为m、电荷量为+q的带电液滴M静止在平行板电容器之间，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A．极板间的电场强度
B．下极板带正电
C．若下极板竖直上移少许，电容器的电容将不变
D．若下极板向右水平移动少许，液滴仍然保持静止
11．如图所示，平行板电容器A、B两极板与直流电源E、理想二极管D（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。下列说法错误的是（　　）
A．将极板A向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大
B．将极板B向上平移后，油滴在P点的电势能Ep增大
C．将极板A向上平移后，带电油滴静止不动
D．将极板B向下平移后，极板B的电势降低
12．如图所示，平行板电容器上下板分别带有等量的正、负电荷，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的负点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示负点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持某一极板不动，将另一极板移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）
A．若保持下极板不动，将上极板向下移动，则θ增大，E增大
B．若保持下极板不动，将上极板向下移动，则θ增大，则Ep不变
C．若保持上极板不动，将下极板向上移动，则θ减小，则Ep增大
D．若保持上极板不动，将下极板向上移动，则θ减小，则E减小
13．如图所示，闭合开关S使电容器充电，充电结束后断开开关，保持平行板电容器两极板的正对面积、间距不变，在两极板间插入一电介质，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增大，U减小 C．C减小，U增大 D．C和U均减小
14．下列关于电容器的叙述正确的是（　　）
A．电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才是电容器
B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
C．任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器
D．电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来，电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能
二、解答题
15．雪崩击穿与齐纳击穿有什么区别？
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）
17．平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器，对以下两种情况：
(1)保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；
(2)S闭合后再断开，然后使A板向上平移拉开些．
讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况．
18．一个平行板电容器，使它带电荷量从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，这个电容器的电容多大？如果使两极板电势差从U1=10 V降为U2'=6 V，则每板需减少多少电荷量？
三、填空题
19．实验：观察电容器的充、放电现象
（1）实验原理
a.电容器的充电过程
如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因失去电子而带正电，负极板因得到电子而带___________电。正、负极板带___________的正、负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充电开始时电流比较___________ （填“大”或“小”），以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐___________ （填“增大”或“减小”），当电容器两极板间电压等于电源电压时电荷停止移动，电流I=0 。
b.电容器的放电过程
如图所示，当开关S接2时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发生___________，在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较___________ （填“大”或“小”），随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐___________ （填“增大”或“减小”），两极板间的电压也逐渐减小到零。
（2）实验器材：6 V的直流电源、 单刀双掷开关 、平行板电容器、电流表、电压表、 小灯泡、导线若干。
（3）实验步骤
a.按图连接好电路。
b.把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在表格中。
c.将单刀双掷开关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中。
d.记录好实验结果，关闭电源。
（4）实验记录和分析
实验项目 实验现象
电容器充电 灯泡 灯泡的亮度由___________到___________最后___________ （选填“明”“暗”或“熄灭”）
电流表1 电流表1的读数由___________到___________最后为___________ （选填“大”“小”或“零”）
电压表 电压表的读数由___________ （选填“大”或“小”）到___________ （选填“大”或“小”）最后为___________
电容器放电 灯泡 灯泡的亮度由___________到___________最后___________ （选填“明”“暗”或“熄灭”）
电流表2 电流表2的读数由___________到___________最后为___________ （选填“大”“小”或“零”）
电压表 电压表的读数由___________ （选填“大”或“小”）到___________ （选填“大”或“小”）最后为___________
（5）注意事项
a.电流表要选用小量程的灵敏电流计。
b.要选择大容量的电容器。
c.实验要在干燥的环境中进行。
d.在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。
20．某实验小组利用如图所示的电路“观察电容器的充、放电现象”。将开关S打到1，电容器将___________（填“充电”或“放电”）；再将开关S打到2，通过电流表的电流方向__________（填“向左”或“向右”）。
21．电容
（1）定义∶电容器所带的__________与电容器两极板间的__________之比。
（2）公式∶ 。
（3）单位∶在国际单位制中的单位是_____，符号∶F，1 F=1。常用的单位还有___和______。换算关系∶1 F=_____ μF=_____ pF。
（4）物理意义∶表示电容器容纳电荷本领的物理量。
（5）额定电压和击穿电压∶
①额定电压∶电容器能够_________时的电压。
②击穿电压∶电介质被______时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏。
22．某物理兴趣小组的同学学习了电容器的相关知识后，用如图所示的装置研究平行板电容器的电容。电容器充电后与电源断开，用与电容器相连的静电计来测量电容器______。在常见的电介质中，由于空气的相对介电常数______（选填“较大”或“较小”），当极板间插入其他的电介质时，电容器的电容将_____（选填“增大”“减小”或“不变”），我们会发现静电计指针的偏角将_____（选填“增大”、“减小”“不变”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．B
3．D
4．B
5．A
6．C
7．C
8．A
9．C
10．B
11．A
12．C
13．B
14．D
15．见解析
16．（1）；（2）
17．(1)U一定；C减小；Q减小；E不变(2)Q一定；C减小；U增大；E不变
18．3μF，1.2×10-5 C
19． 负 等量 大 减小 中和 大 减小 明 暗 熄灭 大 小 零 小 大 6V 明 暗 熄灭 大 小 零 大 小 0V
20． 充电 向左
21． 电荷量Q 电势差U 法拉 微法 皮法 106 1012 正常工作 击穿
22． 两板的电势差 较小 增大 减小
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