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同步课时精练(六)2.1 电容器与电容(后附解析)
一、单选题
1.有一个电容器,当它所带的电量Q=4×10-6C时,电容器两极板间的电压U=1V,这个电容器的电容大小是( )
A.4 F B.4×106F C.0.25 F D.0.25×106F
2.下列物理量的单位中,属于电容器电容单位的是( )
A.kW B.F C.J D.T
3.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
4.如图所示,某同学用可变电容器进行充放电实验。原来不带电的电容器,与电流计、电压表组成如图所示的电路。单刀双掷开关先接1,稳定后,缓慢减小电容器两极板间的正对面积,再接2。下列说法正确的是( )
A.开关接1到稳定过程,电压表示数先增大后减小
B.缓慢减小电容器两极板间的正对面积过程中,电压表示数不断减小
C.缓慢减小电容器两极板间的正对面积过程中,电阻R中电流向上
D.开关接2后,电流表、电压表指针都先偏大后偏小
5.如图,是一个常用的电子元件,关于它的说法正确的是
A.这个电子元件名称叫电阻
B.这个电子元件的电容是220法拉
C.这个电子元件可容纳的电量是50库仑
D.这个电子元件耐压值为50伏
6.如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角不变且电容减小的是( )
A.断开S后,使B板向右平移一些
B.断开S后,使A、B两板错开一些
C.保持S闭合,使A、B两板靠近一些
D.保持S闭合,使A、B两板正对面积减小一些
7.M、N两金属板竖直放置,使其带电,悬挂其中的带电小球P如图偏离竖直方向。下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大?(P球不与金属极板接触)( )
A.增大MN两极板间的电势差
B.减小MN两极板的带电量
C.保持板间间距不变,将M、N板一起向右平移
D.保持板间间距不变,将M、N板一起向左平移
8.下列对电场、电源的理解正确的是( )
A.根据电容的定义式可知,电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B.根据公式可知,当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C.由公式可知,在离点电荷距离相等的地方,电场强度均相同
D.根据公式可知,若将电荷量为的正电荷,从点移动到点电场力做功,则、两点的电势差为
9.如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动,下列说法正确的是( )
A.振动膜向左运动时,振动膜所带的电荷量不变
B.振动膜向左运动时,电容器的板间电场强度不变
C.振动膜向右运动时,电阻上有从b到a的电流
D.振动膜向右运动时,a点的电势比b点的电势高
二、多选题
10.用两节相同的电池给两个电容器和充电,已知,当达到稳定状态时,两电容器的电差分别为和,带电量分别为和,则
A. B. C. D.
11.随着科技大进步,生产流水线已经进入各种大小工厂,在生产纸张等绝缘材料过程中,为了实时监控材料的厚度,生产流水线上组装了电容传感器,其结构简单,价格便宜,灵敏度高,高阻抗,功率小,分辨率高,其中甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板,分别接在恒压直流电源的两极上。当通过极板间的材料厚度减小时,下列说法正确的是( )
A.甲、乙平行板构成的电容器的电容增大
B.甲、乙两板间材料内的电场强度不变
C.有负电荷从向流过灵敏电流计
D.若开始有一带电尘埃恰在甲乙之间静止,当材料厚度减小时,带电尘埃将落到乙板
12.如图所示相互靠近且平行正对的金属板A、B(两板间有电介质板)带电后与静电计相连,静电计指针偏角的大小显示两板间的电压大小,则以下可以使指针偏角变大的是( )
A.将A板向下移动 B.将A板向左移动
C.将A板向右移动 D.将两板间的电介质板抽出
三、解答题
13.下列物理量是矢量还是标量?
(1)电场强度 (2)电场力 (3)电势 (4)电势能 (5)电容
14.如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与电场方向的夹角为60°,求:
(1)两极板间的电场强度E的大小和方向;
(2)从A运动到B的过程中电场力所做的功.
15.如图所示,已充电的平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接,极板A接地。若极板A稍向上移动,观察到静电计的指针张角将变大,请解释其原因。
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试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
解析:这个电容器的电容大小为
代入数据可知
=4 F
答案:A。
2.B
解析:A.kW是功率单位,所以A错误;
B.F是电容器电容单位,所以B正确;
C.J是功的单位,所以C错误;
D.T是磁感应强度单位,所以D错误;
答案:B。
3.A
解析: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。
答案:A。
4.C
解析:A.开关接1到稳定过程,电容器带电量逐渐增加,两极板电压逐渐变大,则电压表示数逐渐增大,选项A错误;
BC.缓慢减小电容器两极板间的正对面积过程中,根据
电容器的电容减小,但是两极板电压不变,电压表示数不变,电容器带电量减小,电容器放电,则电阻R中电流向上,选项B错误,C正确;
D.开关接2后,电容器放电,放电电流逐渐减小,电容器带电量减小,两板间电压减小,即电流表、电压表指针都逐渐偏小,选项D错误。
答案:C。
5.D
解析:由该电子元件的铭牌“50V,220μF”,μF是电容的单位,可知,这个电子元件名称是电容器,其电容是220微法,耐压值为50V.由Q=CU知,这个电子元件可容纳的电量是,故D正确,ABC错误.
6.D
解析:AB.断开S后,电容器电荷总量Q不变,由
可知,使B板向右平移一些或使A、B两板错开一些,电容C减小,再根据
得极板间电压U增加,静电计指针张角增大,AB错误;
CD.保持S闭合时,电容器一直与电源相连接,电容器两端电压不变,静电计指针张角不变,再由
可知,当d减小电容C增大,而当S减小时,电容C减小,C错误D正确;
答案:D.
7.A
解析:A.由题意知小球带正电,增大MN两极板间的电势差,极板间电场强度增大,小球受的电场力增大,OP悬线与竖直方向的夹角增大,故A正确;
B.减小MN两极板的带电量,根据
可知,极板间电势差减小,电场强度减小,小球受的电场力减小,OP悬线与竖直方向的夹角减小,故B错误;
CD.保持板间间距不变,将MN板一起平移,电势差不变,OP悬线与竖直方向的夹角不变,故CD错误。
答案:A。
8.D
解析:A.电容器的电容由电容器本身决定,与电容器两端的电压无关,A错误;
B.当两个电荷之间的距离趋近于零时,电荷已经不能看成点电荷了,也就不能应用库仑定律了,B错误;
C.根据
在离点电荷Q距离相等的地方,电场强度大小相等,但方向不同,C错误;
D.根据公式
D正确。
答案:D。
9.D
解析:A.根据
,
解得
电容器与电源连接,极板间电压不变,振动膜向左运动时,极板间距d增大,可知振动膜所带的电荷量减小,故A错误;
B.电容器的板间电场强度为
电容器与电源连接,极板间电压不变,振动膜向左运动时,极板间距d增大,可知电容器的板间电场强度减小,故B错误;
C.根据上述可知,振动膜向右运动时,极板间距d减小,振动膜所带的电荷量增大,即电容器处于充电状态,电路中有充电电流,由于振动膜带负电,则振动膜得电子,即电阻上有从a到b的电流,故C错误;
D.根据上述可知,振动膜向右运动时,电阻上有从a到b的电流,可知,振动膜向右运动时,a点的电势比b点的电势高,故D正确。
答案:D。
10.BD
解析:据题意:用两节相同的电池给两个电容器和充电,.由得,,U相同,则,故BD正确,AC错误.答案:BD.
11.BC
解析:A.当通过极板间的材料厚度减小时,可知相对介电常数减小,根据电容决定式
可知甲、乙平行板构成的电容器的电容减小,A错误;
B.甲、乙两板间接在恒压直流电源的两极上,则极板间电压不变,板间距离不变,根据
可知甲、乙两板间材料内的电场强度不变,B正确;
C.根据电容定义式
可知当电容减小时,极板所带电荷量也减小,则有负电荷从向流过灵敏电流计,C正确;
D.若开始有一带电尘埃恰在甲乙之间静止,可知电场力与重力平衡,当材料厚度减小时,由于电场强度保持不变,带电尘埃仍处于静止状态,D错误;
答案:BC。
12.ABD
解析:A.A板下向移动时,正对面积减小,则由
可知电容减小,而电容器的带电量不变,则由
可知电势差增大,故张角变大,故A正确;
B.A板左移时,板间距离d增大,由
可知电容减小,而电容器的带电量不变,则由
可知板间电势差增大,故张角变大,故B正确;
C.A板右移时,板间距离d减小,由
可知电容增大,而电容器的带电量不变,则由
可知板间电势差减小,故张角变小,故C错误;
D.将两板间的电介质板抽出,C变小,则由
可知板间电势差增大,故张角变大,故D正确。
答案:ABD。
13.(1)电场强度是矢量;(2)电场力是矢量;(3)电势是标量;(4)电势能是标量;(5)电容是标量。
解析:(1)电场强度既有大小又有方向,是矢量;
(2)电场力既有大小又有方向,是矢量;
(3)电势只有大小没有方向,是标量;
(4)电势能只有大小没有方向,是标量;
(5)电容只有大小没有方向,是标量。
14.(1),方向竖直向下 (2)
解析:(1)由平行板电容器的知识得知:
在匀强电场中:
由①②得
场强方向由正电荷指向负电荷,则方向为竖直向下
(2)当+q从A运动到B的过程中,电场力所做的功为:W=Eqscos60°
联立可得:
点拨:匀强电场中求电场力做功,只要把电场力当作一般的恒力,根据功的一般计算公式求解.
15.见解析
解析:电容器无法放电,故带电量不变,即Q一定,当极板A稍向上移动,则两板正对面积S减小,根据可知电容C减小,根据可知,在Q一定时,U增大,而静电计测量的是电压,所以观察到静电计指针的张角变大。
答案第1页,共2页
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