10.4电容器的电容练习题-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

10.4电容器的电容练习题
一、单选题
1．下列电学元件属于电容器的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下列物理量的单位中，属于电容器电容单位的是（　　）
A．kw B．F C．mA·h D．T
3．电容器的符号是false　　false
A． B． C． D．
4．下列说法正确的是
A．物体在完全失重的状态下不受重力
B．动摩擦因素没有单位
C．重力势能有正负，所以是矢量
D．电容器的电容与其所带的电荷量成正比
5．如图所示为“研究平行板电容器电容影响因素”的实验装置，下列说法正确的是（　　）
A．实验前，应用带电玻璃棒与电容器false板接触，使电容器带电
B．实验中，静电计张角越大，说明电容器的电容越大
C．该连接方式为电容器与静电计串联连接
D．实验中，若将两极板错开些，则静电计张角增大
6．如图所示，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差。设电容器的电容为C，带电量为Q，板间电势差为U，静电计指针偏角为false，在保持其他条件不变的前提下，将电介质从板间抽出。下列判断正确的是（　　）
A．C增大 B．Q增大
C．U增大 D．false减小
7．超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性。则电容的单位F用国际单位制基本单位表示为（　　）
A．false B．false C．false D．false
8．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成如图实验电路，则（　　）
A．将开关接1，电容器处于充电状态，上极板带正电
B．将开关接1，电容器处于放电状态，上极板带正电
C．将开关接2，电容器处于充电状态，上极板带正电
D．将开关接2，电容器处于放电状态，下极板带正电
9．如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）
A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有false的电流
B．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有false的电流
C．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中无电流
D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中无电流
10．电容器作为储能器件，在生产生活中有着广泛的应用。在如图所示的充电电路中，R为电阻，E为电源（内阻不计）。通过改变电源和电阻对同一电容器进行两次充电，对应的false曲线如图中①②所示，则下列说法正确的是（　　）
A．充电过程中，电容器带电荷量增加，电流增大
B．充电过程中，电阻两端的电压在逐渐减小
C．两次充电，电源的电动势大小不相等
D．两次充电，电阻R大小相等
11．充电后的平行板电容器的两个极板A、B竖直正对放置，板间距离为false，带电量为Q。在两极板间有一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，静止时，细线向左偏转false，如图所示（小球可视为试探电荷）。则（　　）
A．若将B板缓慢向左平移一小段距离，细线向左偏转的角度变大
B．小球带负电，带电量为false
C．若将B板缓慢向右平移一小段距离，小球的电势能减小
D．若将细线剪断，小球在板间做匀变速曲线运动
12．超级电容器是一种新型储能装置，比常规电容器具有更大的储能容量．超级电容器的静电储能机制使其能够在不到一秒内完成充放电，可在-40℃～+70℃的温度范围内工作，而且还可以承受大的冲击与振动．如图是一款超级电容器，外壳标有“2.7V，3000F”，则下列说法中正确的是
A．该电容器在小于2.7V的电压下都不能工作
B．在给该电容器充电时，电能转化为化学能
C．该电容器最大存储电荷量为3000F
D．该电容器的最大存储电荷量约是某“3.82V，1000mAh”电池容量的2.25倍
二、多选题
13．下列是某同学对电场中的概念．公式的理解，其中错误的是（　　）
A．根据电场强度的定义式false，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B．根据电容的定义式false，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间电压成反比
C．根据真空中点电荷电场强度公式false，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
D．根据公式false，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则UAB=1V
14．计算机键盘每个键下都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变的平行板电容器，如图所示。当键被按下，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测到这个键被按下，从而给出相应的信号。已知金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时两金属片的距离为0.6mm，当键被按下时两金属片的距离为0.3mm，假设金属片的正对面积及两端的电压始终保持不变，则（　　）
A．金属片间的场强保持不变 B．金属片间的场强变为原来的两倍
C．金属片上的电荷量变为原来的一半 D．金属片上的电荷量变为原来的两倍
15．某电容器上标有“25μF、450V”字样，则下列对该电容器的说法中正确的是（　　）
A．要使该电容器两极板之间电压增加1V，所需电荷量为2.5×10－5C
B．要使该电容器带电荷量为1C，两极板之间需加电压2.5×10－5V
C．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5C
D．该电容器能够承受的最大电压为450V
三、填空题
16．一平行板电容器电压是100V时，所带的电荷量为false，则该电容器的电容大小是_______F；若将电容器放电至电荷量为零，则电容大小为_______F．
四、实验题
17．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．
(1)使电容器带电后与电源断开
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（______）
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
参考答案
1．A
【详解】
A．该图为电容，选项A正确；
B．该图为电池，选项B错误；
C．该图为灯泡，选项C错误；
D．该图为验电器，选项D错误；
故选A。
2．B
【详解】
电容的单位是法拉，符号F。
故选B。
3．B
【详解】
物理学中，电容器的符号是。
故选B。
4．B
【解析】
物体在完全失重状态下仍受重力，故A错误；动摩擦因数是没有单位的，故B正确；重力势能有正负之分，但重力势能是标量，故C错误；电容器的电容与其所带电量以及电压无关，其大小由电容器本身的因素决定，故D错误．故选B．
【点睛】本题考查超重和失重的性质，动摩擦因数、重力势能以及电容等，要注意明确它们各自的意义，知道它们的决定因素才能准确求解．
5．D
【详解】
A．实验前，应用带电玻璃棒与电容器a板接触，使电容器带电，若与电容器b板接触，则电荷会通过接地线导走，A错误；
B．静电计的张角越大，电容器两极板间的电压越大，电容器充完电后Q不变，由
false
说明电容器的电容越小，B错误；
C．该连接方式为电容器与静电计并联连接，C错误；
D．实验中，若将两极板错开些，S减小，由
false
可知，C减小，U增大，故静电计张角增大，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
将电介质从板间抽出，根据
false
可知C减小，因为电容器带电量Q不变，则根据
false
可知，U变大，静电计指针偏角为false变大。
故选C。
7．C
【详解】
结合公式false、false、false、false和false可求出false用国际单位制基本单位可表示为false，C正确。
故选C。
8．A
【详解】
AB．将开关接1，电容器和电源连接处于充电状态，上极板与电源正极连接，上极板带正电，B错误A正确；
CD．将开关接2，电容器和电源断开和电阻连接处于放电状态，上极板带正电，CD错误。
故选A。
9．B
【详解】
A．开始时，重力和电场力平衡，故
mg = qE
在S仍闭合的情况下，U不变，将A板向下移，由
E = false
可知，E变大，故油滴应向上加速运动，A错误；
B．在S仍闭合的情况下，U不变，若将A板向右平移一小段位移，由
E = Ud
可知，E不变，油滴仍静止；根据
C = false、C = false
有
Q = false
故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流，B正确；
C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据
C = false
可知，电容C减小，再根据
C = false
可知，U增大，根据
U = Ed
可知，E增大，电场力增大，油滴向上运动，但由于电量不变，故G中无电流，C错误；
D．若将S断开，Q不变，再将A板向下平移一小段位移，根据
C = false
电容增大；根据
C = false，U = Ed
得到
E = false
故电场强度不变，故电场力不变，故油滴静止，G中没有电流，且P点电势也不变，D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A.充电过程中，带电量q增加，由false曲线可知，相同时间内电量增量减少，
false
得电流减小，故A错误；
B.I减小，由
false
可知，电阻两端的电压在逐渐减小，故B正确；
C.由图线可知，两次充满电后电容器带电量相同，电容器的电容C相同，由
false
可得电容器两端电压U相等，而U=E，所以两次充电，电源电动势相等，故C错误；
D. 由图线可知，两次充电过程中，I不同，由
false
可知R不同，故D错误；
故选B。
11．C
【详解】
AC．充电后的平行板电容器电量不变，根据false、false及false得
false
改变板间距离，不影响电场强度，所以细线的偏角不变。将B板缓慢向右平移一小段距离，小球与B板的距离增大，电势差增大，小球的电势升高，但是小球带负电，所以小球的电势能减小。A错误，C正确；
B．根据平衡可知
false
其中false
解得
false
故B错误；
D.小球受到恒定的电场力及重力，剪断细线后，小球沿细线的延长线做匀加速直线运动。BD错误。
故选C。
12．D
【详解】
A.电容器的额定电压为2.7V，说明工作电压要不超过2.7V，可以小于2.7V，故A错误；
B.由于是电容器，故该超级电容充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故B错误；
CD.该电容器最大容纳电荷量：
false，
手机锂电池“4.2V，1000mAh”的电荷量
false，
故
false，
故C错误，D正确；
13．ABD
【详解】
A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，和试探电荷的电荷量无关，A错误，符合题意；
B．电容器的电容是由电容器本身决定的，与所带电荷量以及两极板间电压均无关，B错误，符合题意；
C．根据真空中点电荷电场强度公式
false
电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，C正确，不符合题意；
D．根据公式
false
带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则
false
D错误，符合题意。
故选ABD。
14．BD
【详解】
AB．根据false ，电压不变，距离减小为原来的一半，则电场强度变为原来的2倍，A错误，B正确；
CD．根据
false
false
解得false，电压不变，距离减小为原来的一半，金属片上的电荷量变为原来的两倍，C错误，D正确。
故选BD。
15．AD
【详解】
A．由电容器的铭牌信息可知，该电容器的电容为25μF，则由false可知，要增加1V的电量，需要增加的电荷量
false
故A正确；
B．由Q=UC可知，要带1C的电量，两极板之间需加电压
false
故B错误；
C．由铭牌信息可知，电容器的击穿电压为450V；则电量最多为
false
故C错误；
D．电容器的击穿电压为450V，该电容器的能够承受的最大电压为450V，故D正确。
故选AD。
16．2*10-10 2*10-10
【详解】
由电容的定义式false
由于电容器的电容取决于本身的性质，与电容器是否带电无关，所以当电容器放电至电荷量为零时，电容大小仍为false．
17．变大 变小 变小 A
【详解】
(1)[1][2][3]根据电容的定义式false和电容的决定式false得
false
当上移左极板时，S减小，则U增大，静电计指针偏转角变大；减小板间距离d时，则U减小，静电计指针偏转角变小；插入玻璃后，相对介电常数εr增大，则U减小，静电计指针偏转角变小
(2)[4]AB.静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况，故A正确，B错误
CD.静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转，故CD错误．