专题10　电容器的电容 同步小练— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册专题 Word版含答案

1.如图所示，两块竖直平行放置的带等量异种电荷的金属薄板A、B中央各有一小孔，小孔分别位于O、P点且O、P点在同一水平线上。从O点以某一初速度水平向右发射一电子（电子重力不计），该电子恰好能运动到P点返回。现将B板水平向右平移到P′点，若由O点以同样的初速度水平向右发射一电子，则电子（??
）
A.?运动到P点返回?????????????B.?运动到P和P′点之间返回?????????????C.?运动到P′点返回?????????????D.?穿过P′点
2.如图为《探究影响平行板电容器电容的因素》实验的装置示意图，下列说法正确的是（??
）
A.?保持极板上的电荷量Q不变，只减小两极板的正对面积S，静电计的指针偏角变大
B.?保持极板上的电荷量Q不变，只增大两极板间的距离d，静电计的指针偏角减小
C.?保持Q、S、d都不变，在两极板间插入有机玻璃，静电计的指针偏角变大
D.?平行板电容器的电容与极板上的电荷量Q有关
3.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部，闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F，悬线与竖直方向的夹角为
，调节R1、R2
，
关于F、
的大小判断正确的是（??
）
A.?保持R2不变，使R1变大，则F不断变大????????????????B.?保持R1不变，使R2变大，则F不断变大
C.?保持R2不变，使R1变大，则θ不断变小???????????????D.?保持R1不变，使R2变大，则θ不断变小
4.用
表示电容器的电容，
表示电容器所带的电荷量，
表示电容器两极板间的电势差。给一固定电容器充电，在下面四幅图中，能正确反映上述物理量之间关系的是（??
）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
5.下列措施中可以增大平行板电容器电容的是（??
）
A.?增大电容器两极板间的电压
B.?增大电容器所带的电量
C.?减小电容器两极板的正对面积
D.?减小电容器两极板间的距离
6.如图所示，某同学将平行板电容器充电后再把开关S断开，设电容器的电容为C，电压为U，电量为Q。两板间电场强度为E，现只将电容器两板的正对面积减小，则有（??
）
A.?C变大??????????????????????????????????B.?Q不变??????????????????????????????????C.?U不变??????????????????????????????????D.?E变小
7.某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中（??
）
A.?P、Q构成的电容器的电容增大
B.?P上电荷量保持不变
C.?通过R的电流为零
D.?M点的电势比N点的高
8.如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成，它与基板构成电容器。工作时，振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是（??
）
A.?振动膜向右运动时，电容器的电容减小
B.?振动膜向右运动时，电阻上有从a到b的电流
C.?振动膜向左运动时，a的电势比b高
D.?振动膜向左运动时，电阻上的电压为零
9.如图，平行板电容器通过滑动变阻器R与恒定电压源连接，为使电路中产生从a流向b的电流，下列操作可行的是（??
）
A.?将滑动变阻器的滑片P向左滑动
B.?将滑动变阻器的滑片P向右滑动
C.?将电容器上极板竖直向上移动
D.?将电容器上极板竖直向下移动
10.当带电的云层离地面较近时，云和地面形成一个巨型电容器，它们之间会形成一个强电场，若云层带电量一定，将云层底面及地面始终都看做平整的平面，则（??
）
A.?当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将减小
B.?当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电势差将增大
C.?当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电场强度将增大
D.?当云层底面积增大时，该电容器的电容将增大
11.一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3.0×10－5
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。求：
①这个电容器的电容多大？
②如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？
③若只把电容器极板间的距离减半，它的电容变为多大？
12.如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8cm，两板间的电势差为300V．如果两板间电势差减小到60V，则带电小球运动到极板上需多长时间？
13.如图所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为C．质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h处以v0初速射向B板．液滴到达B板后，把电荷全部转移在B板上．求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少？
14.如图连接电路，闭合开关
S，电源向电容器充电，直到充电结束，请画出充电电流
i
随时间
t
变化的图像，
并说出
i-t
图像与
t
轴所围的“面积”表示的物理意义，请画出充电过程电容器的电压
u
随电容器带电量q
变化的图像，并说出
u-q
图像与
q
轴所围的“面积”表示的物理意义。
15.如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为
.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增大到
，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．
1.【答案】
A
2.【答案】
A
3.【答案】
D
4.【答案】
A
5.【答案】
D
6.【答案】
B
7.【答案】
D
8.【答案】
B
9.【答案】
D
10.【答案】
D
11.【答案】因为
?所以
，代入数据可得C＝3.0×10－6
F；（2）ΔQ＝CΔU′＝3．0×10－6×(10－6)
C＝1.2×10－5
C；（3）由
可知
时
所以C′＝2C＝2×3.0×10－6
F＝6.0×10－6
F；
12.【答案】取带电小球为研究对象，设它带电量为q
，
则带电小球受重力mg和电场力qE的作用．
当U1=300
V时，小球平衡：
?①
当U2=60V时，带电小球向下板做匀加速直线运动：
②
又
??
③
由
①②③得：
13.【答案】
解：设当第n滴油滴滴到下极板时速度刚好为零，则有：
第n滴油滴运动过程中，下极板带的电量为Q=（n-1）q…①
电容器两极板间的电压为：
…②
第n个油滴到达下极板时速度正好等于0，根据动能定理得：
mg（h+d）-qU=0-
…③
由①②③解得：
。
14.【答案】
解：充电电流
i
随时间
t
变化的图像如图，
根据q=It可知i-t
图像与
t
轴所围的“面积”表示电容器充电的电量；
充电过程电容器的电压
u
随电容器带电量q
变化的图像如图；
由图象可知，图线与横轴q所围面积即为电容器储存的能量
15.【答案】
解：设电容器的电容为C，板间距为d．
第一次充电后有
和
由受力分析得
即
由于q、m、g、d、C均为常数
所以
代入数据