10.4 电容器的电容 课后练习卷 -2022_2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（Word版含答案）

10.4 电容器的电容
一、选择题
1.关于下列四幅图的叙述正确的是 (　　)
A．图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容
B．图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷
C．图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零
D．图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V
2.a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数。由此可知，下列关于a、b两个电容器的说法正确的是 (　　)
A．a、b两个电容器的电容之比为8︰1
B．a、b两个电容器的电容之比为4︰5
C．b电容器正常工作时可容纳的电荷量为0.1 C
D．a电容器正常工作时可容纳的电荷量为1 C
3．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是(　　)
4．一个电容器带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4×10－7C，电势差增加20 V，则它的电容是(　　)
A．1×10－8 F　 B．2×10－8 F
C．4×10－8 F　 D．8×10－8 F
5．(2021·北京市昌平区高二上学期期末)图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电，现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于(　　)
A．　 B．　　　　
C．　 D．
6．(2022·江苏扬州中学高二上开学检测)如图所示，平行板电容器与电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则(　　)
A．带电油滴所受静电力不变
B．P点的电势将升高
C．带电油滴在P点时的电势能增大
D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大
7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极板间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是(　　)
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变大，E变小
8．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。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，当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是 (　　)
A．A、B平行板电容器的电容减小
B．A、B两板间的电场强度增大
C．A、B两板上的电荷量变小
D．有电流从b向a流过灵敏电流计
9.某电容器上标有“100 μF　220 V”(如图所示)，则 (　　)
A．该电容器加的电压可以长时间高于220 V
B．该电容器加上110 V电压时，其电容为50 μF
C．该电容器加上220 V电压时，其所带电荷量为2.2×10－2 C
D．该电容器的最大电容为100 μF，当其带电荷量较少时，电容小于20 μF
10．(2022·河北省河间市第四中学高二下学期期末)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，φ表示正电荷在P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，则 (　　)
A．E变大　 B．EP不变
C．φ变大　 D．U不变
11.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电势差，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则 (　　)
A．U变小，Ep不变
B．E变大，Ep不变
C．U变大，Ep变大
D．U不变，Ep变大
12．(多选)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，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 (　　)
A．平行板电容器的电容值将变大
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
13．(多选)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是(　　)
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ变大
B．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变
C．保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将做自由落体运动
D．断开S，悬线烧断，则小球在电场中将做变加速曲线运动
14．(多选)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　)
A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2 F
D．电容器的电量变化量为0.02 C
15．(多选)(2021·河南省实验中学高二上学期期期中)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时(　　)
A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
二、非选择题
16.如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：
(1)极板间电场强度的大小；
(2)电容器所带电荷量。
17.如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
18.如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，取g＝10 m/s2，求：
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？
10.4 电容器的电容
一、选择题
1.关于下列四幅图的叙述正确的是 (　B　)
A．图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容
B．图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷
C．图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零
D．图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V
2.a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数。由此可知，下列关于a、b两个电容器的说法正确的是 (　C　)
A．a、b两个电容器的电容之比为8︰1
B．a、b两个电容器的电容之比为4︰5
C．b电容器正常工作时可容纳的电荷量为0.1 C
D．a电容器正常工作时可容纳的电荷量为1 C
3．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是(　C　)
4．一个电容器带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4×10－7C，电势差增加20 V，则它的电容是(　B　)
A．1×10－8 F　 B．2×10－8 F
C．4×10－8 F　 D．8×10－8 F
5．(2021·北京市昌平区高二上学期期末)图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电，现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于(　C　)
A．　 B．　　　　
C．　 D．
6．(2022·江苏扬州中学高二上开学检测)如图所示，平行板电容器与电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则(　B　)
A．带电油滴所受静电力不变
B．P点的电势将升高
C．带电油滴在P点时的电势能增大
D．电容器的电容减小，极板带电荷量增大
7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极板间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是(　C　)
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变大，E变小
8．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。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，当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是 (　D　)
A．A、B平行板电容器的电容减小
B．A、B两板间的电场强度增大
C．A、B两板上的电荷量变小
D．有电流从b向a流过灵敏电流计
9.某电容器上标有“100 μF　220 V”(如图所示)，则 (　C　)
A．该电容器加的电压可以长时间高于220 V
B．该电容器加上110 V电压时，其电容为50 μF
C．该电容器加上220 V电压时，其所带电荷量为2.2×10－2 C
D．该电容器的最大电容为100 μF，当其带电荷量较少时，电容小于20 μF
10．(2022·河北省河间市第四中学高二下学期期末)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，φ表示正电荷在P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，则 (　B　)
A．E变大　 B．EP不变
C．φ变大　 D．U不变
11.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电势差，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则 (　A　)
A．U变小，Ep不变
B．E变大，Ep不变
C．U变大，Ep变大
D．U不变，Ep变大
12．(多选)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，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 (　CD　)
A．平行板电容器的电容值将变大
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
13．(多选)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是(　AB　)
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ变大
B．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变
C．保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将做自由落体运动
D．断开S，悬线烧断，则小球在电场中将做变加速曲线运动
14．(多选)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　BD　)
A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2 F
D．电容器的电量变化量为0.02 C
15．(多选)(2021·河南省实验中学高二上学期期期中)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时(　BD　)
A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
二、非选择题
16.如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：
(1)极板间电场强度的大小；
(2)电容器所带电荷量。
答案：(1)E＝　(2)Q＝
17.如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
答案：2Q
18.如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，取g＝10 m/s2，求：
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？
答案：(1)3.6×10－9 C　(2)2.0×10－6 C　负电荷