高考物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第一章 第6、7節(jié) 電容器和電容 靜電的應(yīng)用及危害（含解析） 新人教版選修3-1

[課時(shí)跟蹤訓(xùn)練](滿分60分時(shí)間30分鐘)一、選擇題(每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對得5分，選不全得3分，錯(cuò)選不得分，共40分)1．電視機(jī)的玻璃熒光屏表面經(jīng)常有許多灰塵，這主要是因?yàn)?)A．灰塵的自然堆積B．玻璃有極強(qiáng)的吸附灰塵的能力C．電視機(jī)工作時(shí)，屏表面溫度較高而吸附灰塵D．電視機(jī)工作時(shí)，屏表面有靜電而吸附灰塵解析：應(yīng)明確該現(xiàn)象是一種靜電現(xiàn)象，即電視機(jī)工作時(shí)，屏表面由于有靜電而吸附灰塵，即D正確。答案：D2．對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是()A．將兩極板平行錯(cuò)開，使正對面積減小，電容將減小B．將兩極板間的間距加大，電容將增大C．在上板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大解析：影響平行板電容器電容大小的因素，由其決定式C＝eq\f(εS,4πkd)可知：(1)隨正對面積的增大而增大；(2)隨兩極板間距增大而減小；(3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大。由上面敘述可直接看出A、C、D正確。答案：ACD3．如圖1所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d，今在兩極板間正中央放一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場力大小為()A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2) C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd)圖1解析：平行板電容器極板間電場為勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E＝eq\f(Q,Cd)，因此點(diǎn)電荷q在其中所受到的電場力為F＝Eq＝eq\f(Qq,Cd)。故C正確。答案：C4．如圖2所示是一種通過測量電容器電容的變化，檢測液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說法中正確的是()A．該儀器中電容的兩個(gè)電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體B．芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大 圖2C．如果指示器顯示出電容增大了，則說明電容器中液面升高了D．如果指示器顯示出電容減小了，則說明電容器中液面升高了解析：該檢測器的原理圖類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)，金屬芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩塊電極，金屬芯柱的絕緣層就是極板間的電介質(zhì)，其厚度d相當(dāng)于兩平行板間的距離，導(dǎo)電液體的深度h相當(dāng)于兩平行板的相對面積(且h越大，S越大)；所以d大時(shí)C就小，若C大時(shí)就表明h大。故正確選項(xiàng)是A、C。答案：AC5．如圖3所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，用φ表示a點(diǎn)的電勢，用F表示點(diǎn)電荷受到的電場力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩極板間的距離增大，則()A．φ變大，F(xiàn)變大 B．φ變大，F(xiàn)變小 圖3C．φ不變，F(xiàn)不變 D．φ不變，F(xiàn)變小解析：S是閉合的，兩極板間的電勢差不變，當(dāng)B板向下移時(shí)，兩極板間的電場場強(qiáng)變小，點(diǎn)電荷受到的電場力變?。籄板和a點(diǎn)的距離不變，所以A板和a點(diǎn)間的電勢差變小，因UAa＋UaB＝UAB，所以UaB變大，即a點(diǎn)的電勢變大。答案：B6．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖4所示)。設(shè)兩極板正對面積為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，若()A．保持S不變，增大d，則θ變大圖4B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變解析：靜電計(jì)是測量電容器兩端電壓的儀器，指針偏角θ∝U，根據(jù)C＝eq\f(εS,4πkd)和C＝eq\f(Q,U)得選項(xiàng)A正確。答案：A7．在如圖5所示的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器的金屬箔會張開的是()圖5解析：A中不會張開，金屬網(wǎng)可以屏蔽外電場。B中會張開，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)未接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體可以對外界產(chǎn)生影響。C中不會張開，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)已接地，網(wǎng)內(nèi)的帶電體對網(wǎng)外無影響，D中不會張開，驗(yàn)電器處在接地的金屬網(wǎng)中，屏蔽外電場。故選B。答案：B8．如圖6所示是一個(gè)由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路。電鍵S閉合，一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動，下列說法正確的是()A．帶電液滴可能帶正電 圖6B．增大兩極板間距離的過程中，電阻R中有從a到b的電流，電容器中負(fù)電荷從B到AC．?dāng)嚅_S，減小兩極板正對面積的過程中，液滴將加速下降D．?dāng)嚅_S，減小兩極板距離的過程中，液滴靜止不動解析：帶電液滴受電場力和重力作用，可知電場力向上，液滴帶負(fù)電，A錯(cuò)；S閉合時(shí)在增大兩極板間距離的過程中，U不變，因平行板電容器的電容與兩極板間的距離成反比，知C減小，Q＝CU減小，R中的電流從a到b，但負(fù)電荷不會通過電容器從B到A，B錯(cuò)；斷開S，在減小極板間距的過程中，E與d無關(guān)，E不變，液滴將靜止不動，D對；斷開S，正對面積S減小，E∝eq\f(1,S)，E增大，液滴將加速上升，C錯(cuò)。答案：D二、非選擇題(共20分)9．(8分)如圖7所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10F，兩極板間距離d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s求：(1)該電容器所帶電荷量。 圖7(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m＝2.0×10－3kg解析：(1)由公式C＝eq\f(Q,U)得Q＝CU＝3×10－10×12C＝3.6×10－9C(2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qE＝mg而E＝eq\f(U,d)解得q＝eq\f(mgd,U)＝eq\f(2.0×10－3×10×1.20×10－3,12)C＝2.0×10－6微粒帶負(fù)電荷。答案：(1)3.6×10－9C(2)2.0×10－610．(12分)如圖8所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒定電源上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10－8C，A極板接地。求：(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩極板之間的電場強(qiáng)度；(3)距B極板為2cm的C點(diǎn)處的電勢；(4)將一個(gè)電荷量為q＝8×10－9C的正點(diǎn)電荷從B極板移到A解析：(1)C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×10－9F(2)E＝eq\f(U,d)＝eq