2019-2020學(xué)年新教材高中物理課時分層作業(yè)9科學(xué)探究：電容器含解析魯科版必修第三冊

PAGEPAGE3課時分層作業(yè)(九)科學(xué)探究：電容器(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1．關(guān)于電容器和電容，下列說法正確的是()A．電容器所帶電荷量越多，電容越大B．電容器兩板間電壓越低，其電容越大C．電容器不帶電時，其電容為零D．電容器的電容只由它本身的特性決定D[電容器所帶電荷量越多，板間電壓越大，但電容不變，故A錯誤．電容器所帶電荷量越少，兩板間電壓越低，但電容不變，故B錯誤．電容表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，電容器不帶電時與帶電時，電容相同，其電容不為零，故C錯誤．電容表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的特性決定，故D正確．]2．某電容器上標(biāo)有“1.5μF9V”字樣，則()A．該電容器所帶電荷量不能超過1.5×10－6CB．該電容器所加電壓不能超過9VC．該電容器擊穿電壓為9VD．當(dāng)給該電容器加4.5V的電壓時，它的電容值變?yōu)?.75μFB[該標(biāo)示值為電容器電容和額定電壓．能夠給電容器充的最大電荷量為Q＝CUm＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C，A錯誤．電容器電容與所加電壓無關(guān)，因此當(dāng)給電容器加4.5V的電壓時，其電容值仍為1.5μF，D錯誤.9V是電容器的額定電壓，不是擊穿電壓，B正確，C錯誤．]3．當(dāng)一個電容器所帶的電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U，如果所帶的電荷量增大為2Q，則()A．電容器的電容增大為原來的2倍，兩極板間的電勢差保持不變B．電容器的電容減小為原來的eq\f(1,2)，兩極板間的電勢差保持不變C．電容器的電容保持不變，兩極板間的電勢差增大為原來的2倍D．電容器的電容保持不變，兩極板間的電勢差減小為原來的eq\f(1,2)C[由于電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變，故其電容也不變；由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)可知，當(dāng)電容器所帶的電荷量增大為2Q時，兩極板間的電勢差也相應(yīng)增大為2U.故選項C正確．]4．(多選)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，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，下列說法正確的是()A．該過程是充電過程B．該過程是放電過程C．電容器的電容為5.0×10－2FD．該過程中電容器的電荷量變化量為0.02CBD[由Q＝CU知，U降低，Q減小，故為放電過程，選項A錯誤，選項B正確；由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(0.2,40)F＝5.0×10－3F，可知選項C錯誤；ΔQ＝CΔU＝5.0×10－3×4C＝0.02C，選項D正確．]5．一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，極板間電場強度變大B．極板上的電荷量變小，極板間電場強度變大C．極板上的電荷量變大，極板間電場強度不變D．極板上的電荷量變小，極板間電場強度不變D[平行板電容器電容的表達(dá)式為C＝eq\f(εrS,4πkd)，將極板間的云母介質(zhì)移出后，導(dǎo)致電容器的電容C變?。捎跇O板間電壓不變，據(jù)Q＝CU知，極板上的電荷量變小．再考慮到極板間電場強度E＝eq\f(U,d)，由于U、d不變，所以極板間電場強度不變，選項D正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共20分)6．(8分)電流傳感器可以把電容器放電電流隨時間變化規(guī)律描繪出來．一個電容器先把它接到8V的電源上充電，然后通過電流傳感器放電，其電流隨時間變化圖像如圖所示．由圖像和坐標(biāo)軸所圍的面積知道電容器放電前所帶的電荷量，已知如圖所圍的面積約為40個方格，由圖可算出電容器的電容為________F.[解析]根據(jù)Q＝It以及圖像的含義可知，圖像與時間軸所圍成的面積表示電荷量，則可知：電荷量q＝40×0.2×10－3×0.4C＝3.2×10－3C，電容器的電容C＝eq\f(q,U)＝4×10－4F.[答案]4×10－47．(12分)如圖所示，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＝1.2×10－3m，g取10m/s2，求：(1)該電容器所帶電荷量；(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m＝2.0×10－3kg，恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該微粒帶電荷量為多少？帶何種電荷？[解析](1)由題意可得U＝12V，C＝3.0×10－10F，根據(jù)公式C＝eq\f(Q,U)可得Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)對于平行板電容器的電場有E＝eq\f(U,d)，粒子在電場中受到豎直向下的重力和豎直向上的電場力，所以微粒帶負(fù)電，根據(jù)二力平衡，有mg