必修三2.1电容器与电容同步练习（word版含答案）

必修三 2.1 电容器与电容 同步练习
一、单选题
1．“超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯，所以具备超大的容量，适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器，“超级电容器”（　　）
A．极板电荷量较大
B．极板间的电场强度较大
C．单位电压容纳的电荷量较大
D．带相同电荷量时电压较大
2．下述说法正确的是（　　）
A．根据电场强度定义式，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B．根据电势定义式，可知点电荷电场中某点的电势与该点电荷的电量成反比
C．根据电容器的电容定义式，对于固定电容器它的带电荷量和两极板间电势差比值保持不变
D．根据电势差的定义式可知，电场中两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
3．两百多年前，诺莱特让700个修道士手拉手做“电震”实验。实验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作用，其实装水的大玻璃罐相当于（　　）
A．电容器 B．变阻器 C．静电计 D．电阻
4．话筒是将声音信号转换为电信号的传感器。如图是电容式话筒的结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。声波使振动膜发生振动，振动膜作为敏感元件，感受声音信号的变化，与固定电极组成的电容器相当于转换元件，将声音信号的强弱转换成电容器的电容变化。导致电容变化的主要原因是电容器（　　）
A．两板间的介质变化 B．两板的正对面积变化
C．两板间的距离变化 D．两板间的电压变化
5．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
6．半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。传感器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量，即可采集指纹。指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　）
A．指纹的凹点处与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点处与小极板距离近，电容小
C．手指用力挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大
D．手指缓慢松开绝缘表面，电容器两极间的距离增大，电容器带电量增大
7．用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳均接地，电容器右侧极板B固定并与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开，将A极板先向右平移到虚线位置，然后再向上平移到P位置，则静电计的张角（　　）
A．一直变大 B．一直变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
8．下列叙述中正确的是（　　）
A．库仑提出了用电场线描述电场的方法
B．用质点来代替实际物体的研究方法叫做等效替代法
C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度、电容都是采用了比值法定义的
D．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量
9．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
10．如图所示，、闭合时，一质量为、带电荷量为的液滴，静止在电容器的、两平行金属板间．现保持闭合，将断开，然后将板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容增大
B．板电势比电路中点电势高
C．液滴将向下运动
D．液滴的电势能增加
11．如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的电流计，闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　）
A．若在两板间插入电介质，电容器的电容变小
B．若在两板间插入一导体板，电容器的带电量变小
C．若将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器的带电量变大
D．若将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流
12．如图所示，两块较大的金属极板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连。S闭合后，两极板间恰有一质量为、带电荷量为q的油滴处于静止状态。保持电容器下极板不动，在用绝缘工具将上极板缓缓向上平移一小段位移的过程中，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．带电油滴向下做直线运动
D．若将S断开，无论上极板是否移动，油滴都将做自由落体运动
13．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R为滑动变阻器，用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）
A．保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向b端滑动，则θ减小
B．保持S闭合，将M板向N板靠近，则θ不变
C．断开S，在靠近M板内侧插入一定厚度的陶瓷片，则θ增大
D．断开S，将N板向上移动少许，则θ增大
14．如图所示的电路中，t＝0时刻闭合S，则A、B两点的电势φA、φB随时间t的变化规律描述正确的是（　　）
A． B．
C． D．
15．随着生活水平的提高，电子秤已成为日常生活中不可或缺的一部分。如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容减小 B．电容器的带电电荷量减少
C．膜片下移过程中，电流表有到的电流 D．电容器两极板的电压增大
二、填空题
16．如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，在两板间的P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E,电势为φP，负电荷的电势能为Ep，将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变），两极板间的电势差将______两极板间的电场强度将______ ，电荷的电势能将 ______
17．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。
18．两百多年前，诺莱特让700个修道士手拉手做“电震”实验。实验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作用，其实装水的大玻璃罐相当于___________________________。
19．某实验小组研究电容器的充电过程。将电容器与电动势V的电源、阻值的定值电阻、内阻的电流传感器连接成如图甲所示电路。现闭合开关S为电容器充电，电流传感器接计算机显示出电流I随时间t变化的图像。
（1）由I-t图像数据计算，闭合开关S瞬间，定值电阻R两端的电压为____________V，充电过程中，定值电阻两端的电压逐渐____________（选填“变大”或“变小”），电源的内阻为____________Ω；
（2）充电过程中，电容器的电容____________（选填“变大”“不变”或“变小”）。由图像可知，充电完毕后，电容器所带电量____________（选填“大于”“等于”或“小于”）0.02C。
三、解答题
20．如图所示是一对彼此绝缘、相距d=5cm的平行金属带电极板M、N，N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q=4×10-6C的带电液滴，其质量m=4×10-4kg，恰好处于静止状态。则：
(1)两板间的电场强度为多少？
(2)平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？
(3)若A点到N板的距离为2cm，则q在A点的电势能为多少？
21．如图所示，相距的平行板A、B之间存在由A指向B的匀强电场，两平行板间的电势差为。电场中有C、D两点，C点距B板，D点距A板。
（1）若将一电荷量为电荷从C点移到D点，此电荷电势能变化了多少？（不考虑电荷对电场的影响）
（2）若保证两板带电量不变，使平行板A、B正对面积变成原来的两倍，而距离变成原来的，则变化后两平行板间的电势差变为多大？
22．如下图所示．平行板电容器的电容为C，带电电荷量为Q，极板间的距离为d，正极板接地，在两极板间距正极板d/4的P点处放一电荷量为q的正电荷，则该正电荷受到的电场力的大小为多少？正电荷在P点的电势能为多少？
23．图甲是利用传感器在计算机上观察电容器充放电过程的电路原理图，图乙、丙分别是实验中得到的I—t图像和U—t图像，根据图中信息，回答下列问题：
（1）简要写出按图甲正确连接电路后，使电容器分别进行充电和放电的实验操作步骤；
（2）根据图乙，简要描述电容器充电和放电过程中，充电电流和放电电流的特点；
（3）改变电源电压，重复上述实验，得到多组和 图像.根据所学知识判断，图乙中的阴影部分“面积”S与图丙中的纵坐标值U的比值满足什么关系，并简要说明判断的理由.
24．如图所示，是一对彼此绝缘相距d＝5cm的平行金属带电极板MN，N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板MN间A点有一带电量为q＝4×10-6C的带电液滴，其质量m＝4×10-4kg，恰好处于静止状态。求：
（1）ＵNM等于多少伏？M点的电势是多少？
（2）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．C
3．A
4．C
5．A
6．C
7．C
8．C
9．B
10．B
11．C
12．C
13．D
14．C
15．C
16． 增大 增大 增大
17． 电荷量Q 电势差U 法拉 微法 皮法 106 1012 正常工作 击穿
18．电容器
19． 99.8 变小 2.8 不变 小于
20．(1)103N/C；(2)1.2×10-7F；(3)-8×10-5J
21．（1）；（2）
22．
23．（1）见解析；（2）见解析；（3），见解析
24．（1）50V；- 50V；（2）1.2×105pF。
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