高中物理 第一章 靜電場 8 電容器的電容課時(shí)作業(yè) 新人教版選修31

1、8 電容器的電容課時(shí)作業(yè)a組基礎(chǔ)鞏固一、單項(xiàng)選擇題1.(2018·云南師大附中檢測)如圖所示為某一電容器所帶電荷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5.0×102 fd該電容器的電荷量變化量為0.20 c解析：由qcu知，u降低，q減小，故為放電過程，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確；由c f5.0×103 f，可知選項(xiàng)c錯(cuò)誤；qcu5.0×103×4 c0.02 c，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案：b2.平行板電容器與電源連接充電若保持電源接通，先將一導(dǎo)體平板插入

2、電容器兩平板間，然后從另一側(cè)抽出，如圖所示則在此過程中()a插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器既不充電也不放電b插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器均充電c插入和抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器均放電d插入導(dǎo)體板時(shí)電容器充電，抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器放電解析：兩板間插入導(dǎo)體板，相當(dāng)于減小平行板的間距，由c知電容器電容變大，又因?yàn)殡娙萜鲀蓸O板電壓不變，所以由quc可知q增大，所以插入導(dǎo)體板時(shí)電容器充電，同理可知，抽出導(dǎo)體板時(shí)電容器放電，選項(xiàng)d正確答案：d3兩塊平行金屬板帶等量異種電荷，要使兩極板間的電壓加倍，兩極板間的電場強(qiáng)度減半，采用的辦法有()a兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍b兩極板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍c兩極

3、板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍d兩極板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍解析：由c、c和e得兩板間的電壓u，兩板間的場強(qiáng)e，可知c正確答案：c4在探究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，對一個(gè)電容為c、正對面積為s、兩極板之間距離為d的電容器，充電q后()a若帶電荷量再增加q，其他條件不變，則電容器兩極板之間的電壓一定增加b若帶電荷量再增加q，其他條件不變，則電容器兩極板之間的電場強(qiáng)度可能不變c保持帶電荷量q不變，若電容器兩板之間的距離增大到2d，其他條件不變，則板間電壓增加到原來的4倍d保持帶電荷量q不變，若電容器正對面積減小到原來的，其他條件不變，則電場強(qiáng)度增加到原來的4倍解析：根據(jù)電容的定義

4、式c得u，a正確若帶電荷量再增加q，根據(jù)電容的定義式c得，電容器兩端的電勢差增加，則電場強(qiáng)度增加，b錯(cuò)誤根據(jù)c、c得，兩極板的距離增大到2d，板間電壓增加到原來的2倍，c錯(cuò)誤正對面積減小到原來的，則電場強(qiáng)度增大到原來的2倍，d錯(cuò)誤答案：a5.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，斷開開關(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)解析：油滴靜止在極板間，說明它受到的重力和電場力平衡，電場力向上斷開電源時(shí)，電容器極板間的電荷量q不變平行板電容器內(nèi)部場強(qiáng)e .可見，平行板電容器內(nèi)部電場強(qiáng)度與d無關(guān)，與電荷q和平行板電容器的正對面積

5、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，油滴受到的電場力就不變，故仍然靜止故正確答案為b.答案：b二、多項(xiàng)選擇題6.傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)量變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用如圖所示是一種測定液面高度變化的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個(gè)電容器，電容c的大小變化就能反映液面的升降情況，c與h的關(guān)系是()ac增大表示h增大 bc增大表示h減小cc減小表示h減小 dc減小表示h增大解析：金屬芯線和導(dǎo)電液體相當(dāng)于電容器的兩極板，液面的升和降分別對應(yīng)兩極板正對面積的增大和減小，由c可知，選項(xiàng)a、c正

6、確答案：ac7.一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在p點(diǎn)，如圖所示，以e表示兩極板間的電場強(qiáng)度，u表示電容器的電壓，ep表示正電荷在p點(diǎn)的電勢能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則()au變小，e不變 be變大，ep變大cu變小，ep不變 du不變，ep不變解析：電容器充電后與電源斷開，說明電容器帶的電荷量不變由c，u，推出ud，因此正極板向負(fù)極板接近，即d變小時(shí)，u變小又由e，ud，故e不變，選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b、d錯(cuò)誤負(fù)極板接地即以負(fù)極板作為零電勢點(diǎn)，電場強(qiáng)度e不變，p點(diǎn)的電勢不變，正電荷在p點(diǎn)的電勢能也不變，選項(xiàng)c正確答案：

7、ac8.如圖所示，平行板電容器豎直放置，a板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時(shí)，絕緣線與固定的a板成角，平移b板，下列說法正確的是()as閉合，b板向上平移一小段距離，角變大bs閉合，b板向左平移一小段距離，角變大cs斷開，b板向上平移一小段距離，角變大ds斷開，b板向左平移一小段距離，角不變解析：分析小球受力，由平衡條件可知tan ，則場強(qiáng)e增大時(shí)，變大，e減小時(shí)，變小當(dāng)s閉合時(shí)，電容器兩極板間電壓不變，由e知此時(shí)e取決于板間距離d，故b板上移時(shí)，d不變，e不變，不變，a錯(cuò)誤；b板左移時(shí)，d減小，e增大，變大，b正確；當(dāng)s斷開時(shí)，電容器所帶電荷量不變，由e，u，c三式可得e，即此種情況下e取決

8、于正對面積s，而與板間距離無關(guān)，b上移時(shí)，正對面積減小，e增大，變大，c正確；b左移時(shí)，d減小，e不變，不變，d正確答案：bcd三、非選擇題9.如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為c，極板間距離為d，上極板正中有一小孔質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g)求：(1)小球到達(dá)小孔處的速度；(2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間解析：(1)由v22gh，得v(2)在極板間帶電小球受重力和電場力，有mgqema小球最終速度為0，有0

9、v22ad得eued，qcu得qc(3)由hgt，0vat2，tt1t2得t答案：(1)(2)c(3)b組能力提升一、選擇題1(多選)如圖所示，當(dāng)待測物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)如果測出了電容的變化，就能知道物體位移的變化若電容器的電容變大，則物體的位移可能的變化是()a加速向右移動(dòng)b加速向左移動(dòng)c減速向右移動(dòng) d減速向左移動(dòng)解析：由于相對介電常數(shù)r發(fā)生變化而引起電容器電容c的變化，根據(jù)c可知：當(dāng)電容c變大時(shí)，r應(yīng)該增大，電介質(zhì)板應(yīng)向左移動(dòng)，所以選項(xiàng)b、d正確答案：bd2.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，上極板帶正電荷現(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩

10、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°，則電場力對試探電荷q所做的功等于()a. b.c. d解析：根據(jù)u，e可得e，所以，ab電場力做功wqelsin 30°.答案：c二、非選擇題3. (2018·浙江杭州高二檢測)如圖所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(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cr計(jì)算，式中常量r9×1012 f/m，s表示金屬片的正對面積，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

11、電子線路就能檢測是哪個(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，電子線路恰能檢測出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下多少？解析：設(shè)兩金屬片間的原距離為d，金屬片被按下d時(shí)電容變化c0.25 pf，此時(shí)金屬片間距為(dd)，則c1r，c2r.cc2c1rs()，代入數(shù)據(jù)解得d0.15 mm.答案：0.15 mm4.如圖所示，平行板電容器的電容為c，帶電荷量為q，極板長為l，極板間距離為d，極板與水平面間夾角為，p、m兩點(diǎn)恰好處在電容器的邊緣，兩極板正對區(qū)域均看成勻強(qiáng)電場現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電液滴由兩極板的中央p點(diǎn)從靜止開始沿與極板平行的直線運(yùn)動(dòng)到m點(diǎn)，此過程中克服空氣阻力做功w，求：(1)液滴的電荷量；(2)液滴開始運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)的加速度大??；(3)液滴到達(dá)m點(diǎn)的速度大小解析：(1)板間電壓u，電場強(qiáng)度e，對液滴qemgcos ，由以上三式求得液滴帶電荷量q.(2)釋放瞬間mgsin ma，液滴的加速度a