1.8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选修3-1（word含答案）
文档属性
| 名称 | 1.8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选修3-1（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 430.4KB | ||
| 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 | 2021-08-02 17:58:36 | ||
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文档简介
1.8电容器的电容—2021-2022学年高二物理人教版选修3-1
同步课时作业
1.如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则( )
A.S接1时，电容器充电且上极板电势较低
B.S接2时，电容器放电且电流从左往右经过定值电阻R
C.保持S接1，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，场强减小
D.保持S接1，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，场强减小
2.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
3.如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，，此电子具有的初动能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转反映电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描述正确的是( )
A.保持S不变，增大d，则θ变大
B.保持S不变，减小d，则θ不变
C.保持d不变，减小S，则θ变小
D.保持不变，在两极板间插入电介质，则θ变大
5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。以E表示两板间的电场强度，θ表示静电计指针的偏角。若保持上极板不动，将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，在这一过程中，下列说法正确的是( )
A.E不变 B.电流计中有电流流过
C.θ减小 D.电容器的电容变大
6.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
7.某电容器充电后的电压为8 V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的曲线（如图）。则放电过程中( )
A.电容器储存的电能不变 B.电路中的电流不变
C.电容器两极板间的电压不变 D.电容器的电容不变
8.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
9.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是( )
A.该电容器只有在电压为45 V时，电容才是
B.该电容器能容纳的最大电荷量为
C.接通电路后，电容器的电容仍是
D.接通电路后，灯泡能持续发亮
10.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号.该电路中，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，b是固定不动的金属板，构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接.在声源S发出声波驱动a在一定范围内振动的过程中，下列说法正确的是( )
A.板间的电场强度不变 B.板所带的电荷量不变
C.电路中始终有方向不变的电流 D.a板向右的位移最大时，电容器的电容最大
11.如图所示，平行板电容器两极板接在直流电源两端.下列操作能使电容器电容减小的是( )
A.增大电源电压 B.减小电源电压
C.在两极板间插入陶瓷 D.增大两极板间的距离
12.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
13.如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两极板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是( )
A.微粒带正电
B.两极板间的电压等于
C.断开开关S，微粒将向下做加速运动
D.保持开关S闭合，增大电容器两极板间的距离，微粒将向下做加速运动
14.如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是( )
A.带电液滴可能带正电
B.增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小
C.减少两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流
D.若断开S，减小两极板距离，带电液滴静止不动
15.如图所示，C为中间插有电介质的平行板电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零，在b极板带电后，静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是( )
A.将b极板也接地 B.b极板不动，将a极板向右平移
C.将a极板向上移动一小段距离 D.取出两极板间的电介质
答案以及解析
1.答案：C
解析：S接1时，电容器充电且上极板接电源正极，电势较高，选项A错误；S接2时，电容器放电且电流从右往左经过定值电阻R，选项B错误；保持S接1，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，根据可知，场强减小，选项C正确；保持S接1，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，两板间距d不变，根据可知场强不变，选项D错误。
2.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。
3.答案：D
解析：电子从O点运动到A点，因受静电力作用，速度逐渐减小。电子仅受静电力，根据动能定理得。因，故。所以D正确。
4.答案：A
解析：平行板电容器的电容，电容器两极板间的电压，电荷量Q不变，保持S不变，增大d，电容C减小，电压U增大，θ变大，选项A正确；电荷量Q不变，保持S不变，减小d，电容C增大，电压U减小，θ变小，选项B错误；电荷量Q不变，保持d不变，减小S，电容C减小，电压U增大，θ变大，选项C错误；电荷量Q不变，保持不变，在两极板间插入电介质，电容C增大，电压U变小，θ变小，选项D错误。
5.答案：A
解析：电容器与电源断开，故电荷量不变；下极板向下移动，两板间的距离增大，根据可知，电容C减小，则根据可知，电压U增大，故静电计指针偏角θ增大；两板间的电场强度，因此E与两板间距无关，故E不变，选项A正确，C、D错误。因为电容器带电荷量不变，没有电荷移动，所以电流计中没有电流流过，选项B错误。
6.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。
7.答案：D
解析：电容器放电，则电容器储存的电能逐渐减小，选项A错误；由题图可知，电路中的电流逐渐减小，选项B错误；根据可知，电容器两极板间的电压逐渐减小，选项C错误；电容器的电容由电容器本身决定，则电容保持不变，选项D正确。
8.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。
9.答案：C
解析：无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量，选项B错误；灯泡仅在电容器充电时发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误。
10.答案：D
解析：A.间电压不变，a振动过程中，板间距离变化，由公式知，板间的电场强度会发生变化，故A错误；
BC.a振动过程中，间电压不变，根据可知电容器的电容发生变化，由电容的定义式知，板所带的电荷量会发生变化，电容器会放电或充电，电路中电流的方向也会发生改变，故BC错误；
D.a向右的位移最大时，板间的距离最小，则a、b构成的电容器的电容最大，故D正确。
故选D。
11.答案：D
解析：电容的大小与电量和电压无关，故改变电压不会影响电容的大小；故AB错误；
C、根据电容的决定式可知，在板间插入陶瓷介质，电容增大；故C错误；
D、根据电容的决定式可知，增大两板间的距离时，电容减小，故D正确。
12.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。
13.答案：BD
解析：由题，微粒静止不动，所受的静电力与重力平衡，则微粒受到向上的静电力，而平行板电容器两极板间的场强方向竖直向下，则微粒带负电，选项A错误；设两极板间的电压为U，由平衡条件得，得，选项B正确；断开开关S，电容器所带电荷量不变，根据公式和可得，故场强E不变，微粒所受的静电力不变，则微粒仍静止不动，选项C错误；保持开关S闭合，极板间的电压U不变，若增大电容器两极板间的距离，根据，可知电场强度减小，微粒所受静电力减小，因此微粒将向下做加速运动，选项D正确。
14.答案：BD
解析：A.带电量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电，故A错误；
B.增大电容器两极板间距离，根据电容的决定式可知电容C减小，故B正确；
C.减少电容器两极板间距离可知电容C增大，U不变，由分析可知Q增大，电容器充电，则R中有从b流向a的电流，故C错误；
D.断开S，极板上电量不变；减小两极板距离，根据平行板电容的决定式，电容的定义式以及由公式，分析可知与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动，故D正确。
15.答案：CD
解析：本题以静电计测电势差为模型考查平行板电容器电容的决定式。将b极板也接地，两极板间的电势差为零，则静电计指针张角变小，A错误；b极板不动，将a极板向右平移，两极板间的距离减小，由知，电容增大，由知，两极板间的电势差减小，静电计指针张角变小，B错误；将a极板向上移动一小段距离，由，知电容减小，由知，两极板的电势差增大，静电计指针张角增大，C正确；取出两极板间的电介质，电容C减小，两极板的电势差U增大，静电计指针张角增大，D正确。
同步课时作业
1.如图所示，E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，则( )
A.S接1时，电容器充电且上极板电势较低
B.S接2时，电容器放电且电流从左往右经过定值电阻R
C.保持S接1，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，场强减小
D.保持S接1，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，场强减小
2.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
3.如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，，此电子具有的初动能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转反映电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描述正确的是( )
A.保持S不变，增大d，则θ变大
B.保持S不变，减小d，则θ不变
C.保持d不变，减小S，则θ变小
D.保持不变，在两极板间插入电介质，则θ变大
5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。以E表示两板间的电场强度，θ表示静电计指针的偏角。若保持上极板不动，将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，在这一过程中，下列说法正确的是( )
A.E不变 B.电流计中有电流流过
C.θ减小 D.电容器的电容变大
6.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
7.某电容器充电后的电压为8 V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的曲线（如图）。则放电过程中( )
A.电容器储存的电能不变 B.电路中的电流不变
C.电容器两极板间的电压不变 D.电容器的电容不变
8.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
9.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是( )
A.该电容器只有在电压为45 V时，电容才是
B.该电容器能容纳的最大电荷量为
C.接通电路后，电容器的电容仍是
D.接通电路后，灯泡能持续发亮
10.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号.该电路中，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，b是固定不动的金属板，构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接.在声源S发出声波驱动a在一定范围内振动的过程中，下列说法正确的是( )
A.板间的电场强度不变 B.板所带的电荷量不变
C.电路中始终有方向不变的电流 D.a板向右的位移最大时，电容器的电容最大
11.如图所示，平行板电容器两极板接在直流电源两端.下列操作能使电容器电容减小的是( )
A.增大电源电压 B.减小电源电压
C.在两极板间插入陶瓷 D.增大两极板间的距离
12.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
13.如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两极板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是( )
A.微粒带正电
B.两极板间的电压等于
C.断开开关S，微粒将向下做加速运动
D.保持开关S闭合，增大电容器两极板间的距离，微粒将向下做加速运动
14.如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是( )
A.带电液滴可能带正电
B.增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小
C.减少两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流
D.若断开S，减小两极板距离，带电液滴静止不动
15.如图所示，C为中间插有电介质的平行板电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零，在b极板带电后，静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是( )
A.将b极板也接地 B.b极板不动，将a极板向右平移
C.将a极板向上移动一小段距离 D.取出两极板间的电介质
答案以及解析
1.答案：C
解析：S接1时，电容器充电且上极板接电源正极，电势较高，选项A错误；S接2时，电容器放电且电流从右往左经过定值电阻R，选项B错误；保持S接1，将上极板竖直向上平移少许，板间电压不变，根据可知，场强减小，选项C正确；保持S接1，将上极板水平向左平移少许，板间电压不变，两板间距d不变，根据可知场强不变，选项D错误。
2.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。
3.答案：D
解析：电子从O点运动到A点，因受静电力作用，速度逐渐减小。电子仅受静电力，根据动能定理得。因，故。所以D正确。
4.答案：A
解析：平行板电容器的电容，电容器两极板间的电压，电荷量Q不变，保持S不变，增大d，电容C减小，电压U增大，θ变大，选项A正确；电荷量Q不变，保持S不变，减小d，电容C增大，电压U减小，θ变小，选项B错误；电荷量Q不变，保持d不变，减小S，电容C减小，电压U增大，θ变大，选项C错误；电荷量Q不变，保持不变，在两极板间插入电介质，电容C增大，电压U变小，θ变小，选项D错误。
5.答案：A
解析：电容器与电源断开，故电荷量不变；下极板向下移动，两板间的距离增大，根据可知，电容C减小，则根据可知，电压U增大，故静电计指针偏角θ增大；两板间的电场强度，因此E与两板间距无关，故E不变，选项A正确，C、D错误。因为电容器带电荷量不变，没有电荷移动，所以电流计中没有电流流过，选项B错误。
6.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。
7.答案：D
解析：电容器放电，则电容器储存的电能逐渐减小，选项A错误；由题图可知，电路中的电流逐渐减小，选项B错误；根据可知，电容器两极板间的电压逐渐减小，选项C错误；电容器的电容由电容器本身决定，则电容保持不变，选项D正确。
8.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。
9.答案：C
解析：无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量，选项B错误；灯泡仅在电容器充电时发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误。
10.答案：D
解析：A.间电压不变，a振动过程中，板间距离变化，由公式知，板间的电场强度会发生变化，故A错误；
BC.a振动过程中，间电压不变，根据可知电容器的电容发生变化，由电容的定义式知，板所带的电荷量会发生变化，电容器会放电或充电，电路中电流的方向也会发生改变，故BC错误；
D.a向右的位移最大时，板间的距离最小，则a、b构成的电容器的电容最大，故D正确。
故选D。
11.答案：D
解析：电容的大小与电量和电压无关，故改变电压不会影响电容的大小；故AB错误；
C、根据电容的决定式可知，在板间插入陶瓷介质，电容增大；故C错误；
D、根据电容的决定式可知，增大两板间的距离时，电容减小，故D正确。
12.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。
13.答案：BD
解析：由题，微粒静止不动，所受的静电力与重力平衡，则微粒受到向上的静电力，而平行板电容器两极板间的场强方向竖直向下，则微粒带负电，选项A错误；设两极板间的电压为U，由平衡条件得，得，选项B正确；断开开关S，电容器所带电荷量不变，根据公式和可得，故场强E不变，微粒所受的静电力不变，则微粒仍静止不动，选项C错误；保持开关S闭合，极板间的电压U不变，若增大电容器两极板间的距离，根据，可知电场强度减小，微粒所受静电力减小，因此微粒将向下做加速运动，选项D正确。
14.答案：BD
解析：A.带电量为q的微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电，故A错误；
B.增大电容器两极板间距离，根据电容的决定式可知电容C减小，故B正确；
C.减少电容器两极板间距离可知电容C增大，U不变，由分析可知Q增大，电容器充电，则R中有从b流向a的电流，故C错误；
D.断开S，极板上电量不变；减小两极板距离，根据平行板电容的决定式，电容的定义式以及由公式，分析可知与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动，故D正确。
15.答案：CD
解析：本题以静电计测电势差为模型考查平行板电容器电容的决定式。将b极板也接地，两极板间的电势差为零，则静电计指针张角变小，A错误；b极板不动，将a极板向右平移，两极板间的距离减小，由知，电容增大，由知，两极板间的电势差减小，静电计指针张角变小，B错误；将a极板向上移动一小段距离，由，知电容减小，由知，两极板的电势差增大，静电计指针张角增大，C正确；取出两极板间的电介质，电容C减小，两极板的电势差U增大，静电计指针张角增大，D正确。