粤教版物理选修3-1 课时训练：1.7 了解电容器

课时训练7　了解电容器
基础夯实
1.关于电容器的说法中正确的是(　　)
A.由C=可知,电容器的电容与它的带电荷量和两极间的电压有关
B.电容器带电荷量多说明它容纳电荷的本领大
C.由Q=CU可知,当U增大时,Q可以无限增大
D.两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但他们构成了电容器
答案：D
解析：电容器的电容由电容自身的结构决定,与Q、U均无关,故A错;电容器容纳电荷的本领由其电容决定,电容越大,表明电容器容纳电荷的本领大,所以B错;每个电容器都有一个允许加在它两端的最大电压,电压过大将击穿电容器,所以C错.
2.某电容器上标有“1.5
μF
9
V”的字样,则该电容器(　　)
A.所带电荷量不能超过1.5×10-6
C
B.所加电压不能超过9
V
C.该电容器击穿电压为6
V
D.当给该电容器加4.5
V的电压时,它的电容值变为0.75
μF
答案：B
解析：“1.5
μF
9
V”为电容器电容和能允许加的最大电压.加在该电容器上电压超过9
V就击穿它.能够给它充的最大电荷量为Q=CUm=1.5×10-6×9.0
C=1.35×10-5
C.电容器电容与所加电压无关,因此当给电容器加4.5
V的电压时,其电容值仍为1.5
μF.
3.21世纪,智能机器人将走进千家万户,各种各样的传感器是智能机器人的核心部分之一.传感器是一种将感受的物理量(如光、热、力、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).如图所示,一种测定压力的电容式传感器,当待测压力(F)作用于可动膜片电极上时,可对膜片产生压力使膜片发生形变,引起电容的变化.将电容器、灵敏电流计和直流电源串联,接成闭合电路.
①当F向上压膜片电极时,电容将减小　②当F向上压膜片电极时,电容将增大　③若电流计有示数,则压力F发生变化　④若电流计有示数,则压力F不发生变化,以上各项中正确的是(　　)(导学号51120143)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
答案：B
解析：F向上压膜片电极时,膜片发生形变,板间距离减小,故电容增大,②对.当F发生变化,可动膜片形状改变,板间距离改变,电容改变,由Q=CU知电荷量要变化,就有充电或放电电流,电流计有示数,③对.
4.根据电容的定义式C=知(　　)
A.电容器的电容越大,则电容器所带电荷量就越多
B.电容器两极间电压越大,电容越小
C.电容器的电容与电荷量成正比,与电势差成反比
D.电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化
答案：D
解析：一个电容器的电容是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电、带电荷量的多少以及两极板间的电势差无关,所以D正确,A、B、C错误.
5.(多选)对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是(　　)
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,电容将减小
答案：BC
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;对于D选项,实际上是减小了平行板的间距,电容将增大,D错.
6.(多选)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：BD
解析：因为电容表征了电容器容纳电荷量的本领,电容越大,容纳电荷的本领越大,所以B正确,A错误.由C=可知,当电压改变量相同时,即ΔU相同,电容大的,电荷量变化多,所以D正确;电容大小与体积无关,C错误.
7.(多选)平行板电容器总与电池相连,当两极板间距离减小后,两板间的电压U、电场强度E、电容C及电荷量Q的变化情况是(　　)
A.U不变
B.Q变小
C.E变小
D.C变大
答案：AD
解析：电容器总与电池相连,所以U不变.由C=知当d减小时C增大.而Q=CU,所以Q变大,而E=,所以E变大.
8.(多选)如图所示,有关固定电容器的电荷量(Q)、电压(U)、电容(C)的关系曲线正确的是(　　)
答案：BC
能力提升
9.(多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是(　　)(导学号51120144)
A.增大两极板之间的距离,指针张角变大
B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大
C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大
D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
答案：AB
解析：电容器上所带电荷量一定,由公式C=,当d变大时,C变小.再由C=得U变大;当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大;当插入玻璃板时,C变大,U变小;当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,故选A、B.
10.(多选)如图所示,一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)(导学号51120145)
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
答案：BC
解析：增大距离,电容C变小,U不变,则其电荷量Q变小,电容器将放电,故有电流经R从a到b流过,故答案为B、C.
11.如图所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个小带电体P正好处于受力平衡状态.问:(导学号51120146)
(1)
在S'闭合时,将A板略为向B板靠拢一些时,P如何运动
(2)
断开开关S'后,重复以上动作,P又如何运动
答案：见解析：
解析：(1)S'闭合,电容器上的电压U不变,A板下移,d变小,E将变大,带电体受力qE将变大,故其将向上运动.
(2)断开S',电容器两板上的Q不变,E不变,qE不变,则P仍然保持静止.
12.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3×10-5
C增加到Q2=3.6×10-5
C时,两板间的电势差从U1=10
V增加到U2=12
V,这个电容器的电容多大 若要使两极板电势差从U1=10
V降为U2'=6
V,则每板需减少多少电荷量 只把电容器极板间的距离减半,它的电容变为多大 (导学号51120147)
答案：3
μF　1.2×10-5
C　6
μF
解析：电荷量的增加量和电势差的增加量分别为ΔQ=Q2-Q1=3.6×10-5
C-3×10-5
C=6×10-6
C,　
ΔU=U2-U1=12
V-10
V=2
V.
根据电容的定义,它等于每增加1
V电势差所需增加的电荷量,即C=
F=3×10-6
F=3
μF
要求两极板间电势差降为6
V,则每板应减少的电荷量为
ΔQ'=CΔU'=3×10-6×(10-6)
C=1.2×10-5
C.
据决定式C=可知,只有电容器极板间距离减半时,电容加倍,故此时电容大小C'=2C=6
μF.