2019-2020学年人教版（2019）必修第三册 10.4电容器的电容 达标作业（解析版)

10.4电容器的电容
达标作业（解析版)
1．图中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．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示．A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°．则电场力对试探电荷q所做的功等于
A． B． C． D．
2．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两板间的电压变为原来的3倍，而板间的电场强度减为原来的，可采用的办法有（ ）
A．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的9倍
B．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的3倍
C．两板的电量变为原来的倍，而距离变为原来的9倍
D．两板的电量变为原来的倍，而距离变为原来的3倍
3．电容器是非常重要的电学元件，通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍，则该电容器的( )
A．电容变为原来的2倍 B．电压变为原来的2倍
C．耐压变为原来的4倍 D．场强变为原来的4倍
4．如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是(　　)
A．保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动
B．保持开关S闭合，将A、B两极板介开一些
C．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些
D．断开开关S后，将A、B两极板分开一些
5．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．极板间的场强不变
D．极板带电量将增加
6．平行板电容器的两极板接在电压恒定的直流电源上，若将两极板间距离减小，则电容器
A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大
B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大
C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变
D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变
7．如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（ ）
A．油滴将静止不动，电流计中电流由a流向b
B．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变
C．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a
D．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b
8．5G手机逐渐走进了人们的生活。绝大多数5G手机是电容式触摸屏，当手指接触屏幕上的某个部位时，改变触点处的电容大小，从而操作手机的各种功能，其原理与平行板电容器类似。下列关于平行板电容器的说法正确的是（ ）
A．电容的国际单位符号是F B．电容的国际单位符号是N/C
C．只增大两板间距离，电容增大 D．只增大两板间距离，电容减小
9．如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法中正确的是（ ）
A．平行板电容器的电容值将变小
B．静电计指针张角变小
C．带电油滴的电势能将减少
D．若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
10．如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地。假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是
A．若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角变小
B．若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角变小
C．若仅将左板上移少许，则P点电势升高
D．若仅将左板右移少许，则P的点电荷电势能增大
11．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地。求：
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板两板间的电场强度；
(3)距B板2cm的C点的电势。
12．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为36V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为3.6×10-8C，A极板接地（电势为零）．求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2cm的C点处的电势．
13．电容器电容的定义式_____ 平行板电容器电容的决定式_____ ；若保持电容器与电源相连，增大两极板的距离，电容器的电容_____（增大、减小、不变），电容器所带的电荷量_____（增大、减小、不变 ）；若电容器与电源断开，增大两极板的距离，两极板间匀强电场的场强_____（增大、减小、不变）
14．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，不改变A、B两极板带的电量，若减小两极板间的距离，那么静电计指针的偏转角度_____（填“增大”、“减小”或“不变”），若在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度_____（填“增大”、“减小”或“不变”）．
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
由电容的定义式 得板间电压 ，板间场强．试探电荷q由A点移动到B点，电场力做功为：
；
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论相符，选项D正确；
故选D。
2．C
【解析】
【分析】
考查电容器的动态分析。
【详解】
由电容的定义式：
平行板电容器的决定式：
解得：
由匀强电场的场强与电压的关系：
A．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的9倍，则电压变为27倍，A错误；
B．两板的电量变为原来的3倍，而距离变为原来的3倍，则电压变为9倍，B错误；
C．两板的电量变为原来的倍，而距离变为原来的9倍，则电压变为3倍，电场强度变为倍，C正确；
D．两板的电量变为原来的倍，而距离变为原来的3倍，则电压保持不变，D错误。
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
A．电容器的电容与其带电量无关，选项A错误；
B．根据Q=CU可知，电量变2倍，则电压变为原来的2倍，选项B正确；
C．电容器的耐压与带电量无关，选项C错误；
D．根据可知，场强变为原来的2倍，选项D错误；
故选B。
4．D
【解析】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB均错误；断开电键，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，根据知，电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；同理可知，断开电键，将A、B两极板分开一些，电势差增大，指针张角增大，故D正确；故选D。
点睛：本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变．
5．B
【解析】
【详解】
AC、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故AC错误．
B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B正确．
D、根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误；
故选B．
6．A
【解析】
【详解】
平行板电容器接在恒压直流电源上，其两极间的电压不变。若将两极板间距离减小，由电容的决定式，可知，电容C会变大，再由电容的定义式，可得，电荷量会变大；因，所以板间场强会变大。
A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大，与结论相符，选项A正确；
B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大，与结论不相符，选项B错误；
C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变，与结论不相符，选项C错误；
D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
7．AB
【解析】
【详解】
将两极板稍错开一些，由于电势差不变，d不变，则根据知，电场强度不变，电场力不变，油滴不动；根据得，S减小，则电容变小，U不变，根据Q=CU知，电荷量减小，则电流计中的电流由a流向b；
A．油滴将静止不动，电流计中电流由a流向b，与结论相符，选项Ａ正确；
B．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变，与结论相符，选项B正确；
C．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a，与结论不相符，选项Ｃ错误；
D．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b，与结论不相符，选项Ｄ错误；
8．AD
【解析】
【详解】
AB. 电容的国际单位符号是F，故A正确B错误；
CD.由电容的决定式可知，当d增大时电容减小，故D正确C错误。
故选AD。
9．ACD
【解析】
【详解】
A．根据知，d增大，则电容减小，故A正确；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差不变，d增大，则电场强度减小，故P点与上极板的电势差减小，则P点的电势升高，因油滴带负电，可知带电油滴的电势能将减小，故C正确；
D．电容器与电源断开，则电荷量不变，再将下极板向下移动一小段距离，即d变大，根据， ， 可得
则两板间场强不变，油滴受电场力不变，选项D正确；故选ACD。
10．BC
【解析】
【详解】
A.两极板所带的电荷量不变，若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，所以静电计指针偏角θ增大，故A错误；
B.若仅将左板右移少许，d减小，可知，电容C增大，由可知，U减小，由则静电计指针偏角θ变小，故B正确；
C.若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，由可知，E增大；左极板接地，由沿电场线的方向电势降低可知P点的电势为正，根据可得，P点电势升高，故C正确；
D.若仅将左板右移少许，两极板所带的电荷量不变，则E不变，根据可得，P点电势减小，则由可得P的点电荷电势能减小，故D错误；
11．(1)1×10－9 F(2)2×103 V/m，方向竖直向下(3)－20 V
【解析】
【详解】
（1）根据电容定义有
（2）两板之间为匀强电场
方向竖直向下。
（3）C点距A板间距离为
dAC=d-dBC=1cm
A与C间电势差
UAC=EdAC=20V
又
UAC=φA-φC，φA=0
可得
φC=-20V
12．(1)(2)1200V/m, 方向竖直向下(3)-12V
【解析】
【详解】
（1）根据电容定义有
（2）两板之间匀强电场
方向竖直向下
（3）C点距A板间距离为
A与C间的电势差
又,可得
13． 减小 减小 不变
【解析】
电容器电容的定义式：，平行板电容器电容的决定式:，若保持电容器与电源相连，由可知：增大两极板的距离，电容器的电容减小，电容器两端的电压不变，由可知：电荷量减小，若电容器与电源断开即电容器的电荷量保持不变，由和、可知：，故两极板间匀强电场的场强不变．
点晴：本题考查电容器的动态分析，一、若保持电容器与电源相连，电容器两端的电压不变；二、若电容器与电源断开即电容器的电荷量保持不变．
14．减小 减小
【解析】
【详解】
[1][2]不改变A、B两极板带的电量，若减小两极板间的距离，可知，电容增大，而电容器的电量不变，由得知，板间电势差减小，静电计指针的偏转角度减小。若在两极板间插入电介质，根据电容的决定式可知，电容增大，而电容器的电量不变，由得知，板间电势差减小，静电计指针的偏转角度减小。