同步课时精练（十）2.5电容器（后附解析）

同步课时精练（十）2.5 电容器（后附解析）
一、单选题
1．下列电学元器件属于电容器的是（　　）
A． B．
C． D．
2．电容式加速度传感器的工作原理简化为如图所示的示意图，质量块左侧连接轻质弹簧a，上下与b、c光滑接触但不连接，右侧连接电介质，弹簧a、b、c与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动改变电容，则（　　）
A．若传感器从静止开始向上加速，电容器将要充电
B．若传感器从静止开始向下加速，电容器将要充电
C．若传感器从静止开始向左加速，电容器将要放电
D．若传感器从静止开始向右加速，电容器将要放电
3．比值定义法是定义物理量的一种方法，所定义的物理量只与两者比值有关，与单个物理量的大小无关。下列各物理量中不属于比值定义法的是（ ）
A．E = B．I = C．φ = D．C =
4．如图所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB板间有一点P，闭合开关K，待电路稳定后将开关断开。现将CD板间一有机玻璃板（图中未画出）抽出，则下列说法正确的是（　　）
A．CD平行板电容器的电容增大
B．P点电势降低
C．AB两板间的电场强度减小
D．电阻R中有向右的电流
5．让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内。现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是 （ ）
A．保持B板不动，A板向下平移
B．保持B板不动，A板向右平移
C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块金属板
D．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板
6．如图所示是某电容式话筒的原理示意图，E为电源， R为电阻，薄片P和Q为两金属板。 从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动。在P、Q间距增大的过程中 （　　）

A．电容器的电容增大 B．P上电量保持不变
C．点M的电势比点N的低 D．点M的电势比点N的高
7．如图所示，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，当开关S闭合时，在P点处有一个带电液滴处于静止状态．现将开关S断开后，再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离，此过程中下列说法正确的是(　　)
A．电容器的电容增加
B．电阻R中有电流流过
C．两极板间的电场强度不变
D．若带电液滴仍在P点其电势能减小
二、多选题
8．下列家电中，使用电容器的有（　　）
A．音响功率放大器 B．收音机
C．照相机 D．电热水壶
9．如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板。先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离。则下列说法正确的是（　　）
A．电容器的电容变小 B．电容器内部电场强度变大
C．电容器两极板电压变大 D．电容器的带电量增大
10．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板之间有一正点电荷。以Q表示电容器电量，E表示两极板间电场强度，φ表示负极板电势，表示正点电荷在Р点的电势能，将正极板向下移动距离d至图中虚线所示的位置，则（　　）
A．电容器的电量Q不变，φ升高
B．P点的电势降低
C．E不变，P点与负极板的电势差不变
D．正点电荷在Р处的电势能不变
三、实验题
11．探究平行板电容器电容大小决定因素的实验装置如图所示。

（1）给电容器充电后与电源断开，两极板上的电荷量几乎不变，若将板上移，电容器的电容 （填“变小”、“变大”或“不变”），静电计指针的偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”）。
（2）通过实验，我们可以发现对平行板电容器的电容没有影响的是 。
A．极板的材料 B．电介质的介电常数 C．两极板的正对面积 D．两板间的距离
12．小彭同学根据电容的定义式测量某一电容器的电容，他利用电流传感器测量电容器上充电的电荷量，实验原理如图甲所示，其中电源电动势E=15V，内阻r=2.0Ω，R=200Ω，开始时电容器C不带电。电流传感器与计算机相连，其作用可以观察和描绘电容器充电时电流随时间的变化关系图线。接通开关S，电源对电容器充电电流随时间的变化关系如图乙所示，根据图像求充电完成时，电容器所带的电荷量 ，该电容器的电容C= 。
13．如图所示是电容器的充、放电现象的实验装置，输出电压恒为10V。
（1）开关S接1时，电容器充电，充电开始时电路中的电流比较 （填“大”或“小”）；
（2）开关S接2时，电容器放电，流经G表的电流方向为 （填“向左”或“向右”）；
（3）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图所示，已知该图像所围面积约为图中42小格的面积，电容器的电容值约为 F（保留两位有效数字）。
14．在“用传感器观察电容器的放电过程”的实验中，所用的器材有∶8V直流电源E、电容器C、单刀双掷开关S、定值电阻R、电流传感器、计算机。实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，把开关S掷向1端电源向电容器充电完毕后，再把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。
（1）请按照图甲所示的电路在图丙中完成实物图连线。( )
（2）电路中的定值电阻R= kΩ（保留2位有效数字）；若其他器材不变，换用阻值更大的定值电阻R做该实验，则电容器的放电时间 （选填“变长”“变短”或“不变”）。
（3）电容器C的电容约为 μF（保留2位有效数字）。
15．某实验小组利用如图甲所示的电路图“观察电容器的充放电现象”。
(1)若将开关S打到1，电容器上极板带 填“正”或“负”电，再将S打到2，通过A表的电流方向向 填“左”或“右”。
(2)实验中所使用的电容器如图乙所示，当电容器两端电压为额定电压时，电容器正极板带电量为 C。(结果保留两位有效数字
(3)下列关于电容器充电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：由题图可知，A为电阻箱，B为电容器，C为静电计，D为滑动变阻器。
答案：B。
2．D
解析：AB．若传感器从静止开始向上或向下加速，质量块带动电介质相对极板在竖直方向上移动，电容器两极板间介电常量不变，电容器的电容不变，既不充电也不放电，故AB错误；
C．若传感器从静止开始向左加速，质量块受到向左的弹力，将带动电介质相对极板向右移动，所以电容器两极板间介电常量增大，根据
可知电容器的电容C增大，而电容器两极板间电压U不变，所以电容器所带电荷量Q增大，电容器将要充电，故C错误；
D．若传感器从静止开始向右加速，质量块受到向右的弹力，将带动电介质相对极板向左移动，所以电容器两极板间介电常量减小，根据
可知电容器的电容C减小，而电容器两极板间电压U不变，所以电容器所带电荷量Q减小，电容器将要放电，故D正确。
答案：D。
3．B
解析：A．比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，新的物理量与比值的两个物理量的大小没有关系。电场强度E与力F和电量q没有直接关系，属于比值定义法，A错误；
B．电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不属于比值定义法，B正确；
C．电势φ与电势能Ep和电量q没有直接关系，属于比值定义法，C错误；
D．电容C与电量Q和电压U没有直接关系，属于比值定义法，D错误。
答案：B。
考点：比值定义法。
4．D
解析：A．将玻璃板抽出CD板间，则相对介电常数减小，其他条件不变，由
可知，CD平行板电容器的电容减小，故A错误；
BC．电容器两板间电压
断开开关后，两电容器总电荷量不变，由于CD电容器的电容减小，AB电容器电容不变，所以电容器两板间电势差均变大，由
可知，AB板间电场强度变大，则P点与B板间的电势差变大，因为B板接地电势始终为零，则P点电势升高，故BC错误；
D．由于抽出玻璃板的过程中，电容器两板间电势差变大，由公式
知QAB增大，所以AB电容器充电，B板带负电，故电阻R中有向右的电流，故D正确。
答案：D。
5．A
解析：A．保持B板不动，A板向上平移，减小两极板的正对面积S时，由电容的决定式C=分析可知电容C减小，而电容器的电荷量Q不变，则由C=得到，板间电压U增大，静电计的指针偏角变大，故A正确；
B．保持B板不动，A板向右平移，使两极板靠近一些时，板间距离d减小，由电容的决定式C=分析可知电容C增大，而电容器的电荷量Q不变，则由C=得到，板间电压U减小，静电计的指针偏角变小，故B错误；
C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块金属板，相当于板间距离d减小，则由B可知静电计的指针偏角变小，故C错误；
D．保持A、B两板不动，在两极板间插入一块绝缘介质板时，由电容的决定式C=，分析可知电容C增大，而电容器的电荷量Q不变，则由C=得到，板间电压U减小，静电计的指针偏角变小，故D错误。
答案：A。
6．D
解析：A．根据
可知两极板间距离增大，电容减小，A错误；
B．由于电容器与电源连接，电源电压保持不变，根据
可知电容器的带电量减小，B错误；
CD．Q极板的正电荷将通过电阻R和电源流向负极板，因此M点的电势高于N点的电势，C错误，D正确。
答案：D。
7．D
思路：在电容器的电量不变的情况下，将A板左移、B右移，则导致电容变化，电压变化，根据E=U/d与C=相结合可得E=，从而确定电场强度是否变化．根据EP=qψ，和U=Ex，可确定电势能的变化．
解析：A. 根据C=，当A板向左平移一小段距离，B板向右平移一小段，S减小，电容器电容C减小，故A错误；
B.因开关S断开，电容器无法充、放电，电阻R中无电流流过，故B错误；
C. 根据E=U/d与C=相结合可得E=，因电量Q不变，S减小，故电场强度E增大，故C错误；
D. 因场强增大，导致P点与B板的电势差增大，因B板接地，电势为零，即P点电势升高，带电粒子带负电，根据EP=qψ，带电液滴仍在P点时电势能减小，故D正确；
答案：D.
8．ABC
解析：音响功率放大器、收音机以及照相机中都使用电容器；而电热水壶中不使用电容器；答案：ABC。
9．AC
解析：D．电路稳定后将S断开，电容器带电量不变，选项D错误；
AC．B板向下平移一小段距离，电容器两板间距离增大，电容器的电容
则C减小；电容器带电量不变，则电容器两板间电压
则U增大，故AC正确；
B．电容器带电量不变，电容器两板间距离增大；据
可得电容器内部场强
则E不变，故B项错误。
答案：AC。
10．AC
解析：A．平行板电容器充电后与电源断开，电容器的电量不变。将正极板移到图中虚线所示的位置，板间距离减小，由
， ，
得
可知板间场强E不变，电容C增大，而电量Q不变，又由公式分析得知板间电压U减小。又
得升高，A正确；
B．设上极板到P点的距离为，上极板与P点的电势差
因为不变，减小，所以减小。又
P点的电势升高，B错误；
C．设P点与负极板的距离为，P点与负极板的电势差为
因为不变，不变，P点与负极板的电势差不变，C正确；
D．正点电荷在Р处的电势能
因为，升高，正点电荷在Р处的电势能增大，D错误。
答案：AC。
11． 变小 变大 A
解析：(1)[1][2]使电容器带电后与电源断开，则电容器两极板所带电荷量不变，根据
若仅将板M适当上移，则电容器两极板的正对面积减小，电容变小，所以两极板电势差U增大，则静电计指针的偏角将变大。
（2）[3]电容器电容决定式
极板的材料对平行板电容器的电容没有影响，A正确，BCD错误。
答案：A。
12． 3.75×10-2C 2.5×10-3F
解析：[1][2] 电容器充电完成时电路中没有电流，相当开关断开，则电容器两端电压等于电动势
E=15V
根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子表示的电量为2.5×10-3C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为15，所以电容器释放的电荷量是
2.5×10-3C×15=3.75×10-2C
图线代表的电容器电容
13． 大 向左 1.7 × 10－3F
解析：（1）[1]开关接1时，对电容器充电，由于开始时电容器两极板不带电，所以开始时充电电流比较大；
（2）[2]当开关S接2，放电时正电荷从上极板流出，所以流经G表的电流方向是向左；
（3）[3]根据
q = It
可知放电电流随时间变化曲线与x轴所围面积即为通过的电荷量，图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
Q = 42 × 0.001 × 0.4C = 1.68 × 10－2C
而所加电压
U = E = 10V
所以电容
14． 2.5 变长 4.9×102~5.1×102
解析：（1）[1]实物图连接如下图所示
（2）[2][3]已知电容器的起始电压为8V，刚开始放点时电流由图可得为3.2mA，根据
得
因为电容的电量是一定的，由
可得阻值越大，电流越小，时间会变长；
（3）[4]电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积，确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标每个小格为0.4s，则每个小格所代表的电荷量的数值为
曲线下方包含的小正方形的个数为50个，由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷
根据电容的定义式
15． 正 左 2.6 BD/DB
解析：(1)[1]电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，则电容器上极板带正电。
[2]将S打到2，电容器放电，正电荷向左定向移动，所以通过电流表的电流方向向左。
(2)[3]实验中所使用的电容器如图乙所示，显然额定电压为5.5V，电容C=0.47F，当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电量
(3)[4]AB．根据电容器的定义式，可知，电压随着电量均匀增加，故A错误，B正确；
CD．电容器放电过程中随着电荷量的减少，电压也减少最终为零，而放电时电流肯定减小的，且减小的越来越慢，故C错误，D正确。
答案：BD。
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