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2019年高中物理 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(lèi)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(xiàn)與電源的哪個(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)樵瓉?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(xiàn)，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 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＝510－3 F，可知C錯(cuò)；ΔQ＝CΔU＝510－34 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：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減小；電容器上的電荷量Q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(xiàn)AB與極板間的夾角為30，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(xiàn)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＝910－12 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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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.