10.4电容器的电容 同步课时作业—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—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
1.如图所示，两块金属板a和c水平放置，相互隔开；板a和c接在电池上。闭合开关，一带电微粒P以某一初速度水平射入板a和c之间，落在板c上的Q点。断开开关，平行地插入薄金属板b，带电微粒P在同样的入射位置、以同样的初速度水平射入板b和c之间，则微粒( )
A.落在c板上Q点的左侧 B.落在c板上Q点的右侧
C.落在c板上的Q点 D.沿直线飞出
2.利用如图所示的实验装置，可探究平行板电容器电容C的影响因素。现使静电计的金属外壳、极板B接地，若保持极板上的电荷量Q不变，下列现象可能出现的是( )
A.仅让B极板上移，观察到静电计张角变小
B.仅让B极板左移，观察到静电计张角变小
C.仅在两极板间插入有机玻璃，观察到静电计张角变小
D.仅在两极板间插入有机玻璃，观察到静电计张角变大
3.如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，下列说法正确的是( )
A.该过程是充电过程
B.该过程是放电过程
C.电容器的电容为
D.该过程中电容器所带电荷量的变化量为0.005 C
4.有一已充电的电容器，两极板间的电压为3 V，所带电荷量为，此电容器的电容是( )
A. B. C. D.
5..如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，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。调节，关于F的大小判断正确的是 ( )
A.保持不变，缓慢增大时，F将变大
B.保持不变，缓慢增大时，F将变大
C.保持不变，缓慢增大时，F将变小
D.保持不变，缓慢增大时，F将变小
6.如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图。其中为平行板电容器的两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压电源的两极上，A板接负极。已知绝缘纸张的厚度越大，相对介电常数越大。下列说法正确的是( )
A.当流水线上通过的产品厚度增大时，平行板电容器的电容增大
B.当灵敏电流计中有从b流向a的电流时，说明绝缘纸张变厚
C.当绝缘纸张厚度变薄时，两板间电场强度变大
D.增大恒压电源的电压值，可提高监控装置的灵敏度
7.如图，平行板电容器与电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器两极板间的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离，则( )
A.P点的电势将升高 B.极板带电荷量将增加
C.带电油滴的电势能将减小 D.带电油滴将竖直向下运动
8.如图所示，为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两板间的电势差为点场强大小为E，电势为，负电荷的电势能为，现将两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是( )
A.U变大，E变大 B.U变小，变小 C.变小，变大 D.变大，变小
9.如图所示，在水平放置两平行金属板之间的P点，有一个带电荷量为的点电荷恰好静止在P点，两金属板通过电阻R接到恒压直流电源上，其中N板接地。保持其它条件不变，仅移动金属板M,下列判断正确的是( )
A.仅将M板向上移动一小段距离，p点的电势降低
B.仅将M板向下移动一小段距离，金属板M带电量减少
C.仅将M板向右移动一小段距离，该点电荷仍将保持静止
D.仅将M板向左移动一小段距离，该点电荷在p点的电势能变小
10.一平行板电容器的两块金属板正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻。当的滑片P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是( )
A.若将的滑片P向a端移动，则变小
B.若将的滑片P向b端移动，则I减小，U增大
C.保持滑片P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后变大
D.保持滑片P不动，用较强的光照射，则平行板电容器的电荷量变小
11.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W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，那么( )
A.U变小，E不变 B.E变大，W变大 C.U变小，W不变 D.U不变，W不变
12.在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，下列说法正确的是( )
A．电容器的电荷量增大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V1示数在变大 D．电压表V2示数在变大
13.如图所示，两块相对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在距两板等远的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向上平移一小段距离，则（ ）
A．点电荷受到的电场力变小 B． M板的带电量增加
C． P点的电势升高 D．点电荷在P点具有的电势能增加
14.平行金属板组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大.下列措施中可行的是( )
A.板向上移动 B.板向右移动
C.板之间插入电介质 D.使两极板带的电荷量减小
15.如图所示，平行板电容器与静电计和电源同时相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在点的负点电荷，以表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度，表示静电计指针的偏角，表示点的电势，表示点电荷在点的电势能。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A.增大，增大 B.增大，减小
C.减小，增大 D.增大，增大
答案以及解析
1.答案：C
解析：断开开关后，电容器的电荷量不变，插入薄金属板b，等效为极板的间距减小，根据和得，故电场强度不变，静电力不变，即粒子的受力情况不变，故运动情况不变，依然落在Q点，选项C正确。
2.答案：C
解析：用θ表示静电计指针张角，根据电容的决定式，保持d、不变，仅让B极板上移，即减小S，则电容C减小，再根据，知U增大，所以θ变大，选项A错误；保持S不变，仅让B极板左移，即增大d，则电容C减小，再根据，知U增大，所以θ变大，选项B错误；保持不变，在两极板间插入有机玻璃，即增大，则电容C增大，根据，知U减小，则θ变小，选项C正确，D错误。
3.答案：B
解析：由图像可知，电压从40 V降低到36 V，电容器所带的电荷量减小，则属于放电过程，选项A错误，B正确；根据图像，当电压为40 V时，电荷量为0.2 C，故电容器的电容，选项C错误；该过程中电容器所带电荷量的变化量，选项D错误。
4.答案：B
解析：已知当电压为3 V时，电荷量为，故由可知，选项B正确。
5.答案：D
解析：保持不变,缓慢增大时,由于和串联,总电流减小, 两端的电压减小,即平行板电容器的两个极板的电压U减小,带电小球受到的电场力减小,悬线的拉力为将减小，故A错误,D正确。保持不变,缓慢增大时,由于在含容支路中的电阻相当于导线,所以两端的电压不变,F电不变，悬线的拉力为F不变，故B,C错误。
6.答案：ABD
解析：根据电容的决定式，可知当产品厚度增大导致增大时，电容器的电容C增大，选项A正确；当灵敏电流计中有从b流向a的电流时，说明电源正在对电容器充电，根据可知电容增大，说明纸张变厚，选项B正确；当绝缘纸张厚度变薄时，减小，电容器的电容C减小，而电源电压不变，也没有改变极板间的距离d，由知两板间电场强度不变，选项C错误；根据可知，若增大恒压电源的电压值，纸张薄厚变化能够引起更大的电荷量变化，电流计指针偏转更明显，灵敏度更高，选项D正确。
7.答案：AD
解析：电容器两极板间的电压不变，根据知极板间场强减小，由知，P点与下极板间的电势差减小，极板间场强方向向上，P点电势比下极板低，则可知P点的电势升高，选项A正确；极板间距离增大，电容C减小，而电压U不变，由知电容器所带的电荷量Q减小，选项B错误；由题意知油滴带正电，由于P点的电势升高，则带电油滴的电势能将增大，选项C错误；板间距离增大，电压不变，根据知板间场强减小，油滴所受静电力减小，则油滴将沿竖直方向向下运动，选项D正确。
8.答案：AC
解析：将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容器的电荷量Q不变，则由知，两板间电势差U增大，由公式可知，板间场强增大，选项A正确，B错误；P点到下极板的距离不变，由知，P点与下极板间电势差增大，由于电场线方向向上，P点的电势低于下极板的电势，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能变大，选项C正确，D错误。
9.答案：AC
解析：
10.答案：BD
解析：本题考查动态电路分析。平行板电容器与光敏电阻并联，而光敏电阻与滑动变阻器串联，当将的滑片P向a端移动，总电阻减小，总电流增大，那么光敏电阻两端电压增大，因此电容器两端的电压也增大，则变大，故A错误；若将的滑片P向b端移动，总电阻增大，则I减小，因此内电压减小，则U增大，故B正确；用较强的光线照射，的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U减小，但和两端电压都增大，故两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，小球重新达到稳定后变小，故C错误；由C选项分析可知，当电容器两端的电压减小时，依据，平行板电容器的电荷量变小，故D正确。
11.答案：AC
解析：平行板电容器充电后与电源断开后，电量Q不变。将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离d减小，根据：
知电容C增大，根据：
知板间电压U变小。由公式：
得：
可知E与d无关，则知电场强度E不变。P与负极板间的距离不变，由公式：
可知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能W不变。
AC.由上分析知，AC正确；
BD.由上分析知，BD错误。
12.答案：BC
解析：该电路中两个电阻串联，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，接入电路的有效电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知电路中电流I变大，则电流表A读数变大，选项B错误；路端电压：U=E-Ir减小，电压表V3示数在变小．电容器两端的电压为路端电压，而U减小，根据Q=CU可知电容器的带电量减小．故A错误；根据U1=IR1，随I的增大则U1在变大．故C正确；U2示数U2=E-I（R1+r），随电流I的增大而减小．故D错误．故选：BC。
13.答案：AD
解析：A、电容器始终接在电源的两端，电容器的板间电压保持不变，将M板向上平移一小段距离，板间距离增大，场强减小，点电荷受到的电场力减小故A正确；B、板间距离增大，根据知，电容减小，电压不变，根据Q=CU知，电容器带电量减小，所以M板的带电量减小故B错误；C、板间场强减小，P点与下板间的距离未变，则P点与下板之间电势差减小，下板电势为零，P点的电势高于下板的电势，则P点的电势降低。故C错误；D、P点的电势降低，点电荷带负电，则点电荷在P点具有的电势能增加故D正确；故选AD。
14.答案：AB
解析：A、板上移时，正对面积减小，则由可知，电容减小，则由可知，电势差增大，故张角变大，故A正确；
B、板右移时，板间距离增大，由可知，电容减小，而电容器的电压不变，则由可知，板间电势差增大，故张角变大，故B正确；
C、当间插入电介质时，增大，则由可知，电势差减小，故张角变小，故C错误；
D、减小电荷量时，不变，则由可知，电势差减小，故张角减小，故D错误；
故选：AB．
15.答案：AB
解析：A．由电容器的决定式可知，保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则板间距离减小，其余量不变，所以电容器的电容增大。由于电容器始终与电源保持连接，所以电容器两端的电势差不变，电容器的电场强度与电势差的关系可得电场强度增大，所以选项A正确；
B．由题图可知，上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连且接地，所以上极板电势大于0，下极板电势为0，根据电势差的物理意义可得点与下极板间电势差为根据电势差与电场强度关系可得
点到下极板间的距离不变，电场强度增大，所以变大，所以点电势增大。由题意可知所以根据电势的定义可知增大时，减小，所以选项B正确；
CD．根据题意可知，电容器两端的电势差不变，所以验电器的张角不变，由前面分析可知增大、电场强度增大，所以选项C错误、选项D错误。故选AB