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静电场
电容器的电容 同步练习题
(考试时间为60分钟,试卷满分60分)
选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分)
1.下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容器简称电容
B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多
C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量
D.由公式C=知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比
【答案】:C
【解析】:电容器和电容是两个不同的概念,A错;电容器A的电容比B的大,只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强,与是否带电无关,B错;电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等均无关,D错.21·世纪*教育网
2.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明( )
A.A所带的电荷量比B多
B.A比B能容纳更多的电荷量
C.A的体积比B大
D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大
【答案】:D
【解析】:电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定.电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极板间的电势差每改变1 V所改变的电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少,A、B错.电容大小与电容器的体积无关,C错.电容在数值上等于两极板间电压改变1 V时,电容器所带电荷的改变量,故D项正确.www-2-1-cnjy-com
3.(多选)对一电容器充电时电容器的电容C,带电荷量Q,电压U之间的关系图象如下图所示,其中正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】:CD
【解析】:对一确定的电容器,其电容是不变的,与所加电压或电荷量无关,但其所带电荷量Q=CU是和两极板间电压成正比的.故正确答案为CD.
4.(多选)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
【答案】:BD
【解析】: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=,C=,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.21cnjy.com
5.(多选)对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
【答案】:BCD
【解析】:影响平行板电容器电容大小的因素有:(1)随正对面积的增大而增大;(2)随两极板间距离的增大而减小;(3)在两极板间放入电介质,电容增大.由此可知B、C选项正确.对D选项,实际上是减小了平行板的间距,所以D也对.故正确选项为B、C、D.2-1-c-n-j-y
6.(多选)如图所示,两块平行带电金属板,带正电的极板接地,两板间P点处固定着一个负电荷(电荷量很小).现让两板保持距离不变而水平错开一段距离,则( )【版权所有:21教育】
A.两板间电压变大,P点场强变大
B.两板间电压变小,P点场强变小
C.P点电势变大,负电荷的电势能变小
D.P点电势变小,负电荷的电势能变大
【答案】:AD
【解析】:E====,由S减小,致使E变大;根据-φP=Ed,EP=(-q)(-φP)负电荷在此电场中具有的电势能是正的.
7.对于水平放置的平行板电容器,下列说法错误的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
【答案】:A
【解析】:影响平行板电容器电容大小的因素有:①随正对面积的增大而增大;②随两极板间距离的增大而减小;③在两极板间放入电介质,电容增大.据上面叙述可直接看出B、C选项正确,对D选项,实际上是减小了平行板的间距.
8.电学元件的正确使用,对电路安全工作起着重要作用.某电解电容器上标有“25 V,450 μF”字样,下列说法中正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.此电容器在交流、直流电路25 V的电压时都能正常工作
B.此电容器只有在不超过25 V的直流电压下才能正常工作
C.当工作电压是直流25 V时,电容才是450 μF
D.这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的极性
【答案】:B
【解析】:电解电容器上标有“25 V、450 μF”的字样,知工作的安全直流电压,以及电容的大小,电容的大小与电容的电压无关,由电容本身的因素决定.
A.由标称值可知,该电解电容器用于直流25 V及以下电压时才能正常工作;故A错误,B正确.C.电容器的电容值由其内部构造所决定,在不被击穿的条件下,与其工作电压无关;故C错误.D.电解电容器两引线有正、负极之分,使用时极性不能接错,也不能接交流电.故D错误.21教育网
9.(多选)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接, B 极板接地.静电计中连接转动指针的外壳也接地,当静电计所加的电压增大时,转动指针与竖直固定的指针的夹角θ也增大.下列关于实验结果的说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A.若只把极板B 稍向上移动一点,电容增大,两板间的电压增大,θ增大
B.若只把极板B 稍向上移动一点,电容减小,两板间的电压增大,θ增大
C.若只把极板B 稍向内移动一点,电容增大,两板间的电压减小,θ减小
D.若只把极板B 稍向内移动一点,电容减小,两板间的电压减小,θ减小
【答案】:BC
【解析】:由于电容器没有再充电,其电量Q不变.由C=知,保持d不变,减小S,电容C减小.由C=转换成U=,可看出电压U 增大,θ应增大,A项错误,B项正确.保持S 不变,减小d,电容C 增大,电压U 减小,θ应减小,C项正确,D项错误. 21*cnjy*com
10.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( )21世纪教育网版权所有
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
【答案】:A
【解析】: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.【出处:21教育名师】
二、解答题(本题共3小题,共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
11.(7分)如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104 V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.
(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;
(2)将电荷量为q=-1.0×10-12 C的点电荷置于C点,其电势能Ep为多少?
【答案】:(1)40 V 60V (2)-6×10-11 J:
【解析】:(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得,UAC=E·d=40 V,C点的电势φC=UCB=E·d=60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能Ep=qφC=-6×10-11 J.www.21-cn-jy.com
12.(6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?
【答案】:(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.2·1·c·n·j·y
(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.
13.(7分)如图所示,平行板电容器的电容为C,带电量为Q,极板长为L,板间距离为d,极板与水平面间夹角为α,P、M两点恰好处在电容器的边缘,两极板正对区域均看成匀强电场.现有一质量为m的带电液滴由两极板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到M点,此过程中克服空气阻力做功W,求:
(1)液滴的电荷量;
(2)液滴开始运动瞬时的加速度大小.
【答案】:(1) (2)gsinα
【解析】:(1)板间电压U=,电场强度E=,对液滴qE=mgcosα,
由以上三式求得液滴带电量q=.
(2)释放瞬时mgsinα=ma,液滴的加速度a=gsinα.
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电容器的电容 同步练习题
(考试时间为60分钟,试卷满分60分)
选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分)
1.下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容器简称电容
B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多
C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量
D.由公式C=知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比
2.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明( )
A.A所带的电荷量比B多
B.A比B能容纳更多的电荷量
C.A的体积比B大
D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大
3.(多选)对一电容器充电时电容器的电容C,带电荷量Q,电压U之间的关系图象如下图所示,其中正确的是( )21世纪教育网版权所有
4.(多选)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
5.(多选)对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
6.(多选)如图所示,两块平行带电金属板,带正电的极板接地,两板间P点处固定着一个负电荷(电荷量很小).现让两板保持距离不变而水平错开一段距离,则( )21cnjy.com
A.两板间电压变大,P点场强变大
B.两板间电压变小,P点场强变小
C.P点电势变大,负电荷的电势能变小
D.P点电势变小,负电荷的电势能变大
7.对于水平放置的平行板电容器,下列说法错误的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
8.电学元件的正确使用,对电路安全工作起着重要作用.某电解电容器上标有“25 V,450 μF”字样,下列说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A.此电容器在交流、直流电路25 V的电压时都能正常工作
B.此电容器只有在不超过25 V的直流电压下才能正常工作
C.当工作电压是直流25 V时,电容才是450 μF
D.这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的极性
9.(多选)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接, B 极板接地.静电计中连接转动指针的外壳也接地,当静电计所加的电压增大时,转动指针与竖直固定的指针的夹角θ也增大.下列关于实验结果的说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.若只把极板B 稍向上移动一点,电容增大,两板间的电压增大,θ增大
B.若只把极板B 稍向上移动一点,电容减小,两板间的电压增大,θ增大
C.若只把极板B 稍向内移动一点,电容增大,两板间的电压减小,θ减小
D.若只把极板B 稍向内移动一点,电容减小,两板间的电压减小,θ减小
10.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( )21教育网
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
二、解答题(本题共3小题,共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
11.(7分)如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104 V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm.
(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少;
(2)将电荷量为q=-1.0×10-12 C的点电荷置于C点,其电势能Ep为多少?
12.(6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?
13.(7分)如图所示,平行板电容器的电容为C,带电量为Q,极板长为L,板间距离为d,极板与水平面间夹角为α,P、M两点恰好处在电容器的边缘,两极板正对区域均看成匀强电场.现有一质量为m的带电液滴由两极板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到M点,此过程中克服空气阻力做功W,求:
(1)液滴的电荷量;
(2)液滴开始运动瞬时的加速度大小.