2018年高中物理 第2章 電勢(shì)能與電勢(shì)差 第4節(jié) 電容器 電容隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-1.doc
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第4節(jié) 電容器 電容 [隨堂檢測(cè)] 1.(多選)關(guān)于已充上電的某個(gè)平行板電容器,下列說法正確的是( ) A.兩極板上一定帶異種電荷 B.兩極板所帶的電荷量一定相等 C.充上的電量越多,其電容就越大 D.充上的電量越多,兩極板間的電勢(shì)差就越大 解析:選ABD.給電容器充電,電容器兩極板分別帶上等量異種電荷,A、B正確;電容器的電容大小取決于它的結(jié)構(gòu),與所帶電荷量的多少無關(guān),C錯(cuò)誤;根據(jù)U=,電容器的電荷量越大,兩極板間的電勢(shì)差越大,D正確. 2.如圖所示為某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線,若將該電容器兩端的電壓從40 V降低到36 V,對(duì)電容器來說正確的是( ) A.是充電過程 B.是放電過程 C.該電容器的電容為5.010-2 F D.該電容器的電量變化量為0.20 C 解析:選B.由Q=CU知,U降低,Q減小,故為放電過程,A錯(cuò),B對(duì);由C== F=510-3 F,可知C錯(cuò);ΔQ=CΔU=510-34 C=0.02 C,D錯(cuò). 3.(多選)(2018廈門月考)如圖所示為“研究影響平行板電容器電容的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置,以下說法正確的是( ) A.A板與靜電計(jì)的指針帶的是異種電荷 B.甲圖中將B板上移,靜電計(jì)的指針偏角增大 C.乙圖中將B板左移,靜電計(jì)的指針偏角不變 D.丙圖中將電介質(zhì)插入兩板之間,靜電計(jì)的指針偏角減小 解析:選BD.靜電計(jì)指針與A板連為一個(gè)導(dǎo)體,帶電性質(zhì)相同,A錯(cuò)誤;根據(jù)C=,C=,B板上移,S減小,C減小,Q不變,U增大,B正確;B板左移,d增大,C減小,U增大,C錯(cuò)誤;插入電介質(zhì),ε增大,電容C增大,U減小,D正確. 4.根據(jù)電容器的定義式C=Q/U可知( ) A.電容器所帶電荷量越多,電容越大 B.電容器的兩極板間電勢(shì)差越大,電容越大 C.電容器的電容與其帶電荷量成正比,與兩極板間的電勢(shì)差成反比 D.電容器的電容不隨帶電荷量及兩極板間的電勢(shì)差的變化而變化 答案:D [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1.下列關(guān)于電容的說法正確的是( ) A.電容器簡稱電容 B.電容器A的電容比B的大,說明A帶的電荷量比B多 C.電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢(shì)差為1 V時(shí)電容器需要帶的電荷量 D.由公式C=知,電容器的電容與電容器兩極板間的電壓成反比,與電容器所帶的電荷量成正比 解析:選C.電容器和電容是兩個(gè)不同的概念,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電容器A的電容比B的大,只能說明電容器A容納電荷的本領(lǐng)比B強(qiáng),與是否帶電無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電容器的電容大小和它的兩極板所帶的電荷量、兩極板間的電壓、電容器的體積等無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.通過本題,我們對(duì)公式C=有了進(jìn)一步的理解,電容器的電容只由電容器本身決定. 2.電容器是一種常用的電子元件,對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是( ) A.電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力 B.電容器的電容與它所帶的電荷量成正比 C.電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比 D.電容的常用單位有μF和pF,1 μF=103 pF 解析:選A.電容是表示電容器儲(chǔ)存電荷的能力,選項(xiàng)A正確;電容C=是電容的定義式,不是決定式,故C與Q、U無關(guān),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;1 μF=106 pF,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 3.(2016高考全國卷Ⅰ)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上.若將云母介質(zhì)移出,則電容器( ) A.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大 B.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大 C.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變 解析:選D.電容器電容C=,云母介質(zhì)移出,ε減小,C減小;又C=,電源恒壓,U一定,C減小,故Q減?。浑妶?chǎng)強(qiáng)度E=,故E不變,選項(xiàng)D正確. 4.一個(gè)平行板電容器,在充入一定電量后與電源斷開,電容器的帶電量為Q,兩極板間的電壓為U,電容為C,兩極板間的距離為d,在電容器的電介質(zhì)、兩極板正對(duì)面積不變的前提下,下列圖象正確的是( ) 解析:選B.充入一定電量后與電源斷開,電容器的帶電量為Q不變,A錯(cuò)誤;電量不變,電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)不變,所以E=不變,B正確;由公式C=知,電容與d成反比,C、D錯(cuò)誤. 5.有兩個(gè)平行板電容器,它們的電容之比為5∶4,它們的帶電荷量之比為5∶1,兩極板間距離之比為4∶3,則兩極板間電壓之比和電場(chǎng)強(qiáng)度之比分別為( ) A.4∶1 1∶3 B.1∶4 3∶1 C.4∶1 3∶1 D.4∶1 4∶3 解析:選C.由U=得:===,又由E==得:===,所以選項(xiàng)C正確. 6.如圖所示是一個(gè)平行板電容器,其電容為C,帶電荷量為Q,板間距離為d,上極板帶正電荷.現(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離為l,連線AB與極板間的夾角為30,則電場(chǎng)力對(duì)試探電荷q所做的功等于( ) A. B. C. D. 解析:選C.根據(jù)U=,E=可得E=,所以,A→B電場(chǎng)力做功,W=qElsin 30=. 7.M、N兩金屬板豎直放置,使其帶電后與電源斷開,懸掛其中的帶電小球P(如圖)偏離豎直方向.設(shè)P球始終不與金屬板接觸,下列會(huì)使OP懸線與豎直方向的夾角增大的措施是( ) A.保持板間間距不變,將M、N板一起向右平移 B.保持N板不動(dòng),將M板緩慢向右平移少許 C.保持M板不動(dòng),將N板緩慢向右平移少許 D.保持M板不動(dòng),將N板緩慢向下平移少許 解析:選D.使OP懸線與豎直方向的夾角增大即增大小球的受力,使板間的場(chǎng)強(qiáng)變大即可.A選項(xiàng)中保持板間間距不變,將M、N板一起平移,電勢(shì)差不變,OP與豎直方向的夾角不變,A錯(cuò)誤;B、C選項(xiàng)中,保持N板不動(dòng),將M板緩慢向右平移或保持M板不動(dòng),將N板緩慢向右平移,板間距離變化,由于電荷量和板的面積都不變,由電容的決定式C=、電容的定義式C=和場(chǎng)強(qiáng)公式E=,得E=,則知板間場(chǎng)強(qiáng)不變,OP懸線與豎直方向的夾角均不變,故B、C錯(cuò)誤;保持M板不動(dòng),將N板緩慢向下平移時(shí),由于S減小,所以由E=知場(chǎng)強(qiáng)增大,小球所受的電場(chǎng)力增大,OP懸線與豎直方向的夾角增大.故D正確. 二、多項(xiàng)選擇題 8.有一個(gè)正放電的電容器,若使它的電荷量減少310-6 C,其電壓降為原來的,則( ) A.電容器原來帶的電荷量是910-6 C B.電容器原來帶的電荷量是4.510-6 C C.電容器原來的電壓可能是5 V D.電容器原來的電壓可能是510-7 V 解析:選BC.由C=得C==,解得Q=4.510-6 C,故B正確;當(dāng)U1=5 V時(shí),C1== F=0.9 μF;當(dāng)U2= 510-7 V時(shí),C2== F=9 F.這么大的電容可以說在哪里都沒有,F(xiàn)的單位非常大,一般的電容都是μF以及pF.故電壓不可能為510-7 V.故C項(xiàng)正確. 9.一個(gè)空氣平行板電容器,極板間距離為d,正對(duì)面積為S,充以電荷量Q后,兩極板間電壓為U,為使電容器的電容加倍,可采用的辦法是( ) A.將電壓變?yōu)? B.將帶的電荷量變?yōu)?Q C.將極板正對(duì)面積變?yōu)?S D.將兩極板間充滿介電常數(shù)為2的電介質(zhì) 解析:選CD.電容器的電容和電容器極板上的電荷量、電壓無關(guān),所以選項(xiàng)A、B不正確;根據(jù)公式C=可知選項(xiàng)C、D正確. 10.如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,開關(guān)S閉合.一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動(dòng),下列說法不正確的是( ) A.帶電液滴可能帶正電 B.增大兩極板距離的過程中,電阻R中有從a到b的電流,電容器中負(fù)電荷從B到A C.?dāng)嚅_S,減小兩極板正對(duì)面積的過程中,液滴將加速下降 D.?dāng)嚅_S,減小兩極板距離過程中,液滴靜止不動(dòng) 解析:選ABC.帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動(dòng),說明所受電場(chǎng)力和重力平衡,即電場(chǎng)力豎直向上,故液滴帶負(fù)電,故A錯(cuò).增大兩極板距離的過程中,由C=電容變小,由于兩極板與電源相連,兩端電壓不變,Q=CU,極板上的帶電量將變小,故放電電流從a到b,但是,電荷不能通過電容器,故B錯(cuò).?dāng)嚅_S,電容器的帶電量不變,減小兩極板正對(duì)面積的過程中,由C=電容變小,由公式Q=CU,可知兩端電壓增大,電場(chǎng)強(qiáng)度E=增大,故向上的電場(chǎng)力增大,故液滴將加速向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò).?dāng)嚅_S,電容器的帶電量不變,減小兩極板距離過程中,由C=電容變大,Q=CU,兩式聯(lián)立得到電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故液滴靜止不動(dòng),故D對(duì). 三、非選擇題 11.如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連. (1)本實(shí)驗(yàn)過程使用的實(shí)驗(yàn)方法是_____________________________. (2)實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行如下操作:使電容器帶電后與電源斷開. 如要研究電容C和兩板間間距d的關(guān)系,應(yīng)保持_________不變,改變_____________;看到的現(xiàn)象是______________________________. 答案:(1)控制變量法 (2)兩極板間正對(duì)面積和電介質(zhì) 兩板間間距d 靜電計(jì)指針張角有變化 12.如圖所示,一平行板電容器接在U=12 V的直流電源上,電容C=3.010-10 F,兩極板間距離d=1.2010-3 m, 取g=10 m/s2,求: (1)該電容器所帶電荷量. (2)若極板間有一帶電微粒,其質(zhì)量為m=2.010-3 kg,恰在極板間處于靜止?fàn)顟B(tài),則微粒帶電荷量多少?帶何種電荷? 解析:(1)由公式C=得Q=CU=310-1012 C=3.610-9 C. (2)若帶電微粒恰在極板間靜止,則qE=mg,而E=,解得q== C=2.010-6 C,微粒帶負(fù)電荷. 答案:(1)3.610-9 C (2)2.010-6 C 負(fù)電荷 13.(2018河南洛陽高二期中)如圖,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn).先給電容器緩慢充電,使兩極板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為.再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到,且小球與兩極板不接觸.求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量. 解析:設(shè)電容器電容為C,第一次充電后兩極板之間的電壓為:U= 兩極板之間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為:E=,式中d為兩極板間的距離 按題意,當(dāng)小球偏轉(zhuǎn)角θ1=時(shí),小球處于平衡位置.設(shè)小球質(zhì)量為m,所帶電荷量為q, 則有Fcos θ1=mg,F(xiàn)sin θ1=qE 式中F為此時(shí)懸線的張力. 聯(lián)立以上各式得tan θ1= 設(shè)第二次充電使正極板上增加的電荷量為ΔQ,此時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角θ2=,則tan θ2= 由以上兩式得:= 代入數(shù)據(jù)解得ΔQ=2Q 答案:2Q- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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