人教版高二物理选修3-1第一章1.8电容器的电容 同步课时作业
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第一章1.8电容器的电容 同步课时作业 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 288.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-25 11:09:22 | ||
图片预览
文档简介
2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步课时作业
（8）电容器的电容
1.由电容器的电容的定义式C=Q/U可知(??
)
A.电容器不带电,则电容C为零
B.电容与电容器所带的电荷量成正比,与电势差U成反比
C.电容C与所带电荷量Q的多少无关
D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量
2.一个电解电容器的外壳上标明的是“16V、47uF”这表明(
)
A．如果电压超过16V，电容器就会被击穿
B．电容器在低于16V电压工作时，电容将小于47微法
C．电容两极可以任意与电源正负极相连
D．要使电容器正常工作，电压不得超过16V
3.将平行板电容器与静电计连接，充电后撤去电源，静电计指针张开某一角度θ，如图所示，若将电容器两极间距离增大，则(
)
A.两极板间电势差不变，θ不变
B.两极板间电势差减小，θ减小
C.电容器电容减小，θ变小
D.电容器电容减小，θ变大
4.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.闭合开关S,电容器充电完成后(??
)
A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S闭合,在两极板间插入一块绝缘介质,则极板上的电荷量减小
C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的场强增大
D.断开S,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差减小
5.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力大小为(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合S后,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则(???)
A.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ增大
B.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ减小
C.S断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ不变
D.S断开,增大A、B板间的距离,则夹角θ不变
7.如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电荷量为-q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地(??
)
A.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,两极板间的电场变强
B.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向向左
C.当保持其他条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变大
D.当保持其他条件不变,将电容器与电源断开,若M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变小
8.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则(
)
A.U变小，E不变
B.E变大，变大
C.U变小，不变
D.U不变，不变
9.如图所示，为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是(
)
A．使板的距离增大一些
B．使板的正对面积减小一些
C．断开，使板的距离增大一些
D．断开，使板的正对面积增大一些
10.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（
）
A.增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小
B.增大d，θ减小，说明C随d的增大而增大
C.增大S，θ增大，说明C随S的增大而增大
D.增大S，θ减小，说明C随S的增大而减小
11.如图所示，M、N为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，
静电计张开一定角度。则下列说法正确的是(
)
A．开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大
B．开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大
C．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压不变
D．断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变
12.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（
）
A.?Q变小，C不变，U不变，E变小
B.?Q变小，C变小，U不变，E不变
C.?Q不变，C变小，U变大，E不变
D.?Q不变，C变小，U变大，E变小
13.如图所示,两块水平放置的平行金属板a、b相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,a板接地,a板的正中央有一小孔B,从B孔正上方h处的A点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴,油滴穿过b孔后落到b板,把全部电荷量传给b板,a板也会带上等量的异种电荷,若不计空气阻力及板外电场.问:
（1）当有n滴油滴落到b板上后,两板间的场强多大?
（2）.第几滴油滴落到两板间时将在a、b板间做匀速直线运动?
（3）能落到b板的油滴不会超过多少滴?
答案以及解析
1.答案：CD
解析：电容的大小由电容器本身因素所决定，与所带的电荷量及两端的电压无关，故B错误，C正确.电容器不带电，电容不会改变，A错误.由,可知电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量，故D正确.
2.答案：D
解析：A.
D.
由标称值可知，该电解电容器用于直流16V及以下电压时才能正常工作；并非是16V为击穿电压，故A错误.D正确
B.
不论电压大小多少时，电容总是47微法，故B错误。
C.
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C错误。
3.答案：D
解析：静电计是测量电势差的仪器，电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的；
又电容器充完电后与电源分开，说明电容器的电量Q不变，
电容,当d增大时,C减小,由可知，电势差U增大，那么θ变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
4.答案：D
解析：保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,减小两极板间的距离，两极板间电场的电场强度增大，故A错误;保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，由电容的定义式Q=UC,可知电容器所带电荷量增大，故B错误;断开S,则电容器所带电荷量保持不变，减小两极板间的距离，两极板间的场强,两极板间的场强不变，故C错误;断开S，则电容器所带电荷量保持不变，在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，电容器的带电荷量不变，所以两极板间的电势差U=Q/C减小，故D正确.
5.答案：A
解析：由电容的定义式得，板间电压为,板间场强大小为,点电荷所受的电场力大小为F=qE,联立得，故选A.
6.答案：AD
解析：保持开关S闭合，电容器两板间的电势差U不变，极板间距离减小，由知板间的电场强度E增大，小球所受的电场力变大,θ增大，故A正确，B错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，使B板竖直向上移动，S减小，则E增大，小球所受电场力变大，则θ增大，故C错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，则知d增大,E不变，电场力不变,θ不变，故D正确.
7.答案：C
解析：当保持其他条件不变，而将M板向上移动的过程中,d增大，因U不变，根据,知两极板间的电场变弱，故A错误.当保持其他条件不变，而将W板向上移动的过程中，d增大，根据知电容减小，根据Q=CU，因U不变，则带电荷量减小，则通过R的电流方向向右，故B错误.由于电容器两极板间电势差不变，将M板向上移动,d增大，则电场强度减小,PN间的电势差减小，因为N处电势为零，知P点的电势减小，根据Ep=qφ,电荷带负电，则P处点电荷的电势能变大，故C正确.若将电容器与电源断幵，保持其他条件不变，在将M板向上移动的过程中，d增大，由于Q不变，根据、、得,可知极板间的电场强度不变，由于P处位置不变，N板电势为零，因此P处点电荷的电势能不变，故D错误.
8.答案：A
解析：由于电容器充电后与电源断开，说明电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据可知，电容C增大，又由可知，U减小，而由可知，电场强度E不变，由于E不变，P到正极板的距离减小，可知P点的电势升高，则正电荷的电势能变大，故A正确，BCD错误。
9.答案：C
解析：AB、开关S闭合，电容器两端的电势差不変，则静电计指针的张角不变，故A、B错误；
C、断开S，电容器所带的电量不变，a、b板的距离増大，则电容减小，根据知电势差增大，则指针张角增大，故C正确；
D、断开S，电容器所带的电量不変，a、b板的正对面积增大，电容增大，根据知电势差减小，则指针张角减小，故D错误。
故本题选：C
10.答案：A
解析：AB、增大d,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随d的增大而减小，故A正确，B错误；
C.
增大S,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随S的增大而减小，故C错误；
D.
增大S,θ减小,说明电容器板间电势差U减小,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C增大，说明C随S的增大而增大，故D错误；
故选：A。
11.答案：D
解析：AB.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总不变，因此无论将R的滑片向右移动，还是将两极板间距增大，指针张角总不变，故AB错误；
C.断开电键,电容器带电量不变，将两极板间距增大，即d增大，根据知，电容减小，根据知，电势差增大，故C错误；
D.断开电键，电容器带电量不变，若紧贴下极板插入金属板，则d减小，知，电容减小，根据知，极间的电场强度不变，故D正确。
故选：D。
12.答案：C
解析：平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离d时，
由电容的决定式知,电容C变小,Q不变,则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大，
再根据,可得电场强度综合表达式，电场强度不发生变化，故C正确
13.答案：1.;2.;3.
解析：（1）当有n滴油滴落到b板上后,极板上的电荷量Q=nq,所以极板之间的电势差
所以极板间的电场强度
（2）设第N滴油滴在a、b板间做匀速直线运动,此时板上电荷量为Q=(N-1)q,板间电压
板间电场强度?①
由平衡条件得qE=mg②
由①②得
（3）设能够落到b板的油滴不会超过x滴,且第(x+1)滴到达b板的速度恰为0,然后返回,极板上的最大电荷量Q'=xq?③
极板间最大电压?④
对第(x+1)滴油滴,由动能定理得mg(h+d)-qU'=0
⑤
由④⑤得.
（8）电容器的电容
1.由电容器的电容的定义式C=Q/U可知(??
)
A.电容器不带电,则电容C为零
B.电容与电容器所带的电荷量成正比,与电势差U成反比
C.电容C与所带电荷量Q的多少无关
D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1V时所需增加的电荷量
2.一个电解电容器的外壳上标明的是“16V、47uF”这表明(
)
A．如果电压超过16V，电容器就会被击穿
B．电容器在低于16V电压工作时，电容将小于47微法
C．电容两极可以任意与电源正负极相连
D．要使电容器正常工作，电压不得超过16V
3.将平行板电容器与静电计连接，充电后撤去电源，静电计指针张开某一角度θ，如图所示，若将电容器两极间距离增大，则(
)
A.两极板间电势差不变，θ不变
B.两极板间电势差减小，θ减小
C.电容器电容减小，θ变小
D.电容器电容减小，θ变大
4.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.闭合开关S,电容器充电完成后(??
)
A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S闭合,在两极板间插入一块绝缘介质,则极板上的电荷量减小
C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的场强增大
D.断开S,在两极板间插入一块绝缘介质,则两极板间的电势差减小
5.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的电场力大小为(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合S后,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则(???)
A.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ增大
B.S闭合,减小A、B板间的距离,则夹角θ减小
C.S断开,使B板竖直向上移动,则夹角θ不变
D.S断开,增大A、B板间的距离,则夹角θ不变
7.如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电荷量为-q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地(??
)
A.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,两极板间的电场变强
B.当保持其他条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向向左
C.当保持其他条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变大
D.当保持其他条件不变,将电容器与电源断开,若M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,P处点电荷的电势能变小
8.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则(
)
A.U变小，E不变
B.E变大，变大
C.U变小，不变
D.U不变，不变
9.如图所示，为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是(
)
A．使板的距离增大一些
B．使板的正对面积减小一些
C．断开，使板的距离增大一些
D．断开，使板的正对面积增大一些
10.如图所示是研究平行板电容器的电容大小与哪些因素有关的实验装置。将充好电的平行板电容器与电源断开并将左金属板接地，另一板与外壳接地的静电计相连。则以下对该实验现象以及解释判断正确的是（
）
A.增大d，θ增大，说明C随d的增大而减小
B.增大d，θ减小，说明C随d的增大而增大
C.增大S，θ增大，说明C随S的增大而增大
D.增大S，θ减小，说明C随S的增大而减小
11.如图所示，M、N为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，
静电计张开一定角度。则下列说法正确的是(
)
A．开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大
B．开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大
C．断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压不变
D．断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，板间场强不变
12.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接．将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（
）
A.?Q变小，C不变，U不变，E变小
B.?Q变小，C变小，U不变，E不变
C.?Q不变，C变小，U变大，E不变
D.?Q不变，C变小，U变大，E变小
13.如图所示,两块水平放置的平行金属板a、b相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,a板接地,a板的正中央有一小孔B,从B孔正上方h处的A点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴,油滴穿过b孔后落到b板,把全部电荷量传给b板,a板也会带上等量的异种电荷,若不计空气阻力及板外电场.问:
（1）当有n滴油滴落到b板上后,两板间的场强多大?
（2）.第几滴油滴落到两板间时将在a、b板间做匀速直线运动?
（3）能落到b板的油滴不会超过多少滴?
答案以及解析
1.答案：CD
解析：电容的大小由电容器本身因素所决定，与所带的电荷量及两端的电压无关，故B错误，C正确.电容器不带电，电容不会改变，A错误.由,可知电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量，故D正确.
2.答案：D
解析：A.
D.
由标称值可知，该电解电容器用于直流16V及以下电压时才能正常工作；并非是16V为击穿电压，故A错误.D正确
B.
不论电压大小多少时，电容总是47微法，故B错误。
C.
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C错误。
3.答案：D
解析：静电计是测量电势差的仪器，电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的；
又电容器充完电后与电源分开，说明电容器的电量Q不变，
电容,当d增大时,C减小,由可知，电势差U增大，那么θ变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
4.答案：D
解析：保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,减小两极板间的距离，两极板间电场的电场强度增大，故A错误;保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变,在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，由电容的定义式Q=UC,可知电容器所带电荷量增大，故B错误;断开S,则电容器所带电荷量保持不变，减小两极板间的距离，两极板间的场强,两极板间的场强不变，故C错误;断开S，则电容器所带电荷量保持不变，在两极板间插入一块绝缘介质，电容器的电容增大，电容器的带电荷量不变，所以两极板间的电势差U=Q/C减小，故D正确.
5.答案：A
解析：由电容的定义式得，板间电压为,板间场强大小为,点电荷所受的电场力大小为F=qE,联立得，故选A.
6.答案：AD
解析：保持开关S闭合，电容器两板间的电势差U不变，极板间距离减小，由知板间的电场强度E增大，小球所受的电场力变大,θ增大，故A正确，B错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，使B板竖直向上移动，S减小，则E增大，小球所受电场力变大，则θ增大，故C错误.S断开，电容器所带电荷量不变，由、、得，则知d增大,E不变，电场力不变,θ不变，故D正确.
7.答案：C
解析：当保持其他条件不变，而将M板向上移动的过程中,d增大，因U不变，根据,知两极板间的电场变弱，故A错误.当保持其他条件不变，而将W板向上移动的过程中，d增大，根据知电容减小，根据Q=CU，因U不变，则带电荷量减小，则通过R的电流方向向右，故B错误.由于电容器两极板间电势差不变，将M板向上移动,d增大，则电场强度减小,PN间的电势差减小，因为N处电势为零，知P点的电势减小，根据Ep=qφ,电荷带负电，则P处点电荷的电势能变大，故C正确.若将电容器与电源断幵，保持其他条件不变，在将M板向上移动的过程中，d增大，由于Q不变，根据、、得,可知极板间的电场强度不变，由于P处位置不变，N板电势为零，因此P处点电荷的电势能不变，故D错误.
8.答案：A
解析：由于电容器充电后与电源断开，说明电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据可知，电容C增大，又由可知，U减小，而由可知，电场强度E不变，由于E不变，P到正极板的距离减小，可知P点的电势升高，则正电荷的电势能变大，故A正确，BCD错误。
9.答案：C
解析：AB、开关S闭合，电容器两端的电势差不変，则静电计指针的张角不变，故A、B错误；
C、断开S，电容器所带的电量不变，a、b板的距离増大，则电容减小，根据知电势差增大，则指针张角增大，故C正确；
D、断开S，电容器所带的电量不変，a、b板的正对面积增大，电容增大，根据知电势差减小，则指针张角减小，故D错误。
故本题选：C
10.答案：A
解析：AB、增大d,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随d的增大而减小，故A正确，B错误；
C.
增大S,θ增大,说明电容器板间电势差U增大,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C减小，说明C随S的增大而减小，故C错误；
D.
增大S,θ减小,说明电容器板间电势差U减小,电容器所带电量Q不变,由电容的定义式分析得知，电容C增大，说明C随S的增大而增大，故D错误；
故选：A。
11.答案：D
解析：AB.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总不变，因此无论将R的滑片向右移动，还是将两极板间距增大，指针张角总不变，故AB错误；
C.断开电键,电容器带电量不变，将两极板间距增大，即d增大，根据知，电容减小，根据知，电势差增大，故C错误；
D.断开电键，电容器带电量不变，若紧贴下极板插入金属板，则d减小，知，电容减小，根据知，极间的电场强度不变，故D正确。
故选：D。
12.答案：C
解析：平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变。增大电容器两极板间的距离d时，
由电容的决定式知,电容C变小,Q不变,则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大，
再根据,可得电场强度综合表达式，电场强度不发生变化，故C正确
13.答案：1.;2.;3.
解析：（1）当有n滴油滴落到b板上后,极板上的电荷量Q=nq,所以极板之间的电势差
所以极板间的电场强度
（2）设第N滴油滴在a、b板间做匀速直线运动,此时板上电荷量为Q=(N-1)q,板间电压
板间电场强度?①
由平衡条件得qE=mg②
由①②得
（3）设能够落到b板的油滴不会超过x滴,且第(x+1)滴到达b板的速度恰为0,然后返回,极板上的最大电荷量Q'=xq?③
极板间最大电压?④
对第(x+1)滴油滴,由动能定理得mg(h+d)-qU'=0
⑤
由④⑤得.