《高中物理 第一章《第8節(jié) 電容器的電容》課時(shí)精練 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第一章《第8節(jié) 電容器的電容》課時(shí)精練 新人教版選修3-1(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高中物理 第一章《第8節(jié) 電容器的電容》課時(shí)精練 新人教版選修3-1
知識(shí)點(diǎn)
基礎(chǔ)
中檔
稍難
電容器的理解
2、4
充、放電問(wèn)題
3
6
電容器的應(yīng)用
1、5、11
7、12
電容器的兩類問(wèn)題
8、9
綜合
10
1. (多選)某一電容器外殼上標(biāo)注的是“300 V 5 μF”,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.該電容器可在300 V以下電壓下正常工作
B.該電容器只能在300 V電壓時(shí)正常工作
C.電壓是200 V時(shí),電容仍是5 μF
D.使用時(shí)只需考慮工作電壓,不必考慮電容器的引出線與電
2、源的哪個(gè)極相連
答案:AC
解析:“300 V 5 μF”表示使用該電容器時(shí)正常工作的最大電壓為300 V,電容器的電容始終為5 μF,所以A、C正確,B錯(cuò)誤;而且電容器的極板上分別帶正負(fù)電荷,所以在使用時(shí)仍需區(qū)分電源與哪個(gè)極相連,應(yīng)特別注意,電解電容器有正、負(fù)極,所以D錯(cuò).
2. [xx·海南高考](多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示.下列說(shuō)法正確的是( )
A.保持U不變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半
B.保持E不變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍
C.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則U變?yōu)樵?/p>
3、來(lái)的一半
D.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半
答案:AD
解析:由E=知,當(dāng)U不變,d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍時(shí),E變?yōu)樵瓉?lái)的一半,選項(xiàng)A正確;當(dāng)E不變,d變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),U變?yōu)樵瓉?lái)的一半,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)d不變時(shí),C不變,由C=知,當(dāng)Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍時(shí),則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)d不變,Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),U變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半,選項(xiàng)D正確.
3. [xx·長(zhǎng)春高二檢測(cè)]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(lái)說(shuō)正確的是( )
A.是充電過(guò)程
B.是放電過(guò)程
C.該電
4、容器的電容為5.0×10-2 F
D.該電容器的電量變化量為0.20 C
答案:B
解析:由Q=CU知,U降低,Q減小,故為放電過(guò)程,A錯(cuò)B對(duì);由C== F=5×10-3 F,可知C錯(cuò);ΔQ=CΔU=5×10-3×4 C=0.02 C,D錯(cuò).
4. [xx·武威高二檢測(cè)]用控制變量法可以研究影響平行板電容器的因素(如圖).設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中,極板所帶電荷量不變,則( )
A.保持S不變,增大d,則θ變大
B.保持S不變,增大d,則θ變小
C.保持d不變,增大S,則θ變大
D.保持d不變,增大S,則θ不變
答案:A
解析:
5、根據(jù)電容的決定式C=可知,當(dāng)S不變時(shí),增大d,則電容C減?。浑娙萜魃系碾姾闪縌不變,再據(jù)U=可知,電壓U增大,故靜電計(jì)指針偏角θ變大,故A對(duì)B錯(cuò).保持d不變,增大S時(shí),電容C增大,電容器上的電荷量Q不變,所以U減小,偏角θ減小,故C和D錯(cuò)誤.
5. [xx·三明高二檢測(cè)]如圖所示,平行板電容器的電容為C,帶電荷量為Q,板間距離為d,今在兩板的中點(diǎn)處放一電荷q,則它所受電場(chǎng)力的大小為( )
A.k B.
C.k D.
答案:B
解析:F=qE=q=q,故B正確.
6. (多選)傳感器是一種采集信息的重要器件,如圖所示的是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器,當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可
6、動(dòng)膜片電極上時(shí),以下說(shuō)法中正確的是( )
A. 若F向上壓膜片電極,電路中有從a到b的電流
B. 若F向上壓膜片電極,電路中有從b到a的電流
C. 若F向上壓膜片電極,電路中不會(huì)出現(xiàn)電流
D. 若電流表有示數(shù),則說(shuō)明壓力F發(fā)生變化
答案:BD
解析:F向上壓膜片電極,使得電容器兩板間的距離減少,電容器的電容增加,又因電容器兩極板間的電壓不變,所以電容器的電荷量增加,電容器繼續(xù)充電.
7. 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,上極板帶正電,兩極板間距為d.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x,連線AB與極板間的夾角為30°,
7、則靜電力對(duì)試探電荷+q所做的功等于( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:電容器兩極板間電勢(shì)差為U=,場(chǎng)強(qiáng)為E==.而A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB=Exsin30°=,靜電力對(duì)+q所做的功為W=qUAB=,C正確.
8. 如圖所示,電容器的兩極板分別與電源的正、負(fù)極相連,在電容器兩極板間的距離由d迅速增大為2d的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電容器兩極板間的電壓始終不變
B.電容器兩極板間的電壓瞬時(shí)升高后又恢復(fù)原值
C.根據(jù)Q=CU可知,電容器所帶電荷量先增大后減小
D.電路中電流由A板經(jīng)電源流向B板
答案:B
解析:在將電容器兩極板間距離迅
8、速增大的過(guò)程中,電容器極板上的電荷量未來(lái)得及變化,即Q不變,由C=、C=,U=知C減小,故U增大,但最終電壓U要與電源電壓相等,故選項(xiàng)B正確.因?yàn)镃=,所以d增大時(shí),C減?。娐分杏兴矔r(shí)電流,方向由B板經(jīng)電源流向A板,故D錯(cuò).
9. 如圖所示,平行板電容器兩極板間電壓恒定,帶電的油滴在極板間靜止,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后,再將極板間距離增大些,則油滴將( )
A.向上運(yùn)動(dòng) B.仍然靜止
C.向下運(yùn)動(dòng) D.向左或向右運(yùn)動(dòng)
答案:B
解析:油滴靜止在極板間,說(shuō)明它受到的重力和電場(chǎng)力平衡,電場(chǎng)力向上.?dāng)嚅_(kāi)電源時(shí),電容器的極板間的電荷量Q不變.由平行板電容器內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)知E====.可見(jiàn),平行板
9、電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度與d無(wú)關(guān),與電荷Q和平行板電容器的正對(duì)面積S有關(guān).為電荷密度,E與電荷密度有關(guān).故雖上下移動(dòng)極板,但Q,S不變,E就不變.油滴受到的電場(chǎng)力就不變.故仍然靜止,故正確答案為B.
10. (多選)如圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔M和N,今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回.若保持兩極板間的電壓不變,則( )
A.把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落
10、后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落
C.把B板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落
答案:ACD
解析:平行金屬板與電源兩極相連,則兩極板間電勢(shì)差U保持不變.帶電質(zhì)點(diǎn)由P運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中,重力做功與電場(chǎng)力做功相等.即2mgd-qU=0.
若把A板上移,假設(shè)能到N孔,則:
2mgd-qU=mv,vN=0,說(shuō)明剛好能到N孔,然后又返回,A對(duì).若把A板向下移,同理,也應(yīng)能到N點(diǎn),然后又返回,B錯(cuò).若把B板向上平移,假設(shè)能到N孔,則因d′<2d,故mgd′-qU=mv<0,說(shuō)明不能運(yùn)動(dòng)到N孔,在N孔之上就可返回,C對(duì).若把
11、B板向下平移一小段距離,假設(shè)能到N孔,則因d′>2d,mgd′-qU=mv>0,說(shuō)明能到N孔,且還有向下的速度,即會(huì)繼續(xù)下落,D對(duì).故答案為A、C、D.
11. [xx·杭州高二檢測(cè)]如圖所示,有的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片,與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片,這兩塊金屬片組成一個(gè)小電容器,該電容器的電容C可用公式C=εr計(jì)算,式中常量εr=9×10-12 F/m,S表示金屬片的正對(duì)面積,d表示兩金屬片間的距離,當(dāng)鍵被按下時(shí),此小電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測(cè)是哪個(gè)鍵被按下了,從而給出相應(yīng)的信號(hào),設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50 mm2,鍵未被
12、按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm,如果電容變化0.25 pF,電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào),則鍵至少需要被按下多少mm?
答案:0.15 mm
解析:設(shè)兩金屬片間的原距離為d,金屬片被按下Δd時(shí)電容變化ΔC=0.25 pF,
此時(shí)金屬片間距為(d-Δd),
則C1=εr,C2=εr.
ΔC=C2-C1=εrS(-),
代入數(shù)據(jù)解得Δd=0.15 mm.
12. 如圖所示,平行板電容器的電容為C,帶電量為Q,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d,極板與水平面間夾角為α,P、M兩點(diǎn)恰好處在電容器的邊緣,兩極板正對(duì)區(qū)域均看成勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電液滴由兩極板的中央P點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿與極板平行的直線運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),此過(guò)程中克服空氣阻力做功W,求:
(1)液滴的電荷量;
(2)液滴開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)的加速度大?。?
答案:(1) (2)gsinα
解析:(1)板間電壓U=,電場(chǎng)強(qiáng)度E=,對(duì)液滴qE=mgcosα,
由以上三式求得液滴帶電量q=.
(2)釋放瞬時(shí)mgsinα=ma,液滴的加速度a=gsinα.