课后巩固提升
一、单项选择题(每小题6分，共42分)
1．如图所示实验中，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，平行板电容器放电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电
2．某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是( )
A．为使它的两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3×10－5 C
B．给电容器1 C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5 V
C．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3 C
D．该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V
3．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是( )
A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
4．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( )
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
C．断开S，将A板向B板靠近，则θ减小
D．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
5．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0.20 C
6．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板间距离而引起电容变化的是( )
7．如图所示，平行板电容器中悬浮一带电微粒P，今把A、B两半方形金属盒相对插入，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是( )
A．向上运动
B．向下运动
C．仍保持静止
D．条件不足，无法判断
二、多项选择题(每小题8分，共24分)
8．一平行板电容器，极板间距离为d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )
A．将电压变为U/2
B．将带电荷量变为2Q
C．将极板正对面积变为2S
D．将两极间充满介电常数为2的电介质
9．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )
A．A板与静电计的指针带的是异种电荷
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
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1．A 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，所以带正电，故A对B错．开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，均不带电，故C、D均错．
2．A 由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1 C＝3×10－5 C，A对；由U＝Q/C＝1/(30×10－6) V＝3.3×104 V，电容器被击穿，B错；击穿电压为400 V表示能承受的最大电压为400 V，最大电荷量Q＝CU＝3×10－5×400 C＝1.2×10－2 C，C、D错．
3．C 考查平行板电容器知识，板间距变为d/2时，电容C变为原来的2倍，由U＝Q/C知，U2＝U1；由E＝U/d＝Q/Cd知，场强E2＝2E1，C正确．
4．B 保持S闭合，电容器两端电压不变，将A板向B板靠近，由E＝U/d可以判断电场强度变大，θ增大，选项A错误，B正确；断开S，电荷量Q不变，将A板向B板靠近，由U＝Q/C、E＝U/d和C＝εrS/4πkd可以判断电场强度不变，则θ不变，选项C、D错误．
5．B 由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝Q/U＝0.2/40 F＝5×10－3 F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错．
6．C A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距离，故C正确．
7．B 带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒将不受静电力作用，在重力作用下做自由落体运动，故B正确．
8．CD 电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A、B不正确；根据公式C＝εrS/4πkd可知选项C、D正确．
9．BD 静电计指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；根据C＝εrS/4πkd，C＝Q/U，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确．B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误．插入电介质，εr增大，电容C增大，U减小，D正确．
10．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的是( )
A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高
D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高
三、非选择题(共34分)
11．(16分)把一个3 pF的平行板电容器接在9 V的电池上．
(1)保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板上的电荷增加还是减少？电荷变化了多少？
(2)移去电池后两极板的距离减半，极板间的电势差增大还是减小？电势差变化了多少？
12．(18分)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，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？
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10.AC 由电容器的定义可知，该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故选项A正确；设芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C＝εrS/4πkd＝εr·2πrh/4πkd∝h，C增大，液面升高，选项C正确．
11．(1)电荷增加 2.7×10－11 C (2)电势差减小 4.5 V
解析：①当电源与电容器一直连接时，电容器两极间电压保持不变，但其上的电荷量及板间场强可以变化．②当断开电源后，电容器所带电荷量不变化，但其间电压可以发生变化．
(1)电容器原来带电荷量
Q＝UC＝9×3×10－12 C＝2.7×10－11 C，
当两极板的距离减半时，C′＝2C＝6×10－12 F，
电容器后来带电荷量Q′＝UC′＝5.4×10－11 C，
极板上电荷增加了ΔQ＝Q′－Q＝2.7×10－11 C.
(2)移去电池，电容器上电荷量Q不变，由C′＝Q/U′得电势差U′＝Q/C′＝2.7×10－11/2×3×10－12 V＝4.5 V，由此可知距离减半时，极板间电势差减小．
故电势差改变量为ΔU＝U－U′＝4.5 V.
12．(1)3.6×10－9 C (2)2.0×10－6 C 负电荷
解析：(1)由公式C＝Q/U
Q＝CU＝3×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝U/d
解得q＝mgd/U＝2.0×10－3×10×1.20×10－3/12 C＝2.0×10－6 C，微粒带负电荷．
课件31张PPT。第一章
静电场 课
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电容器的电容 课
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