10-4-1-電容器的電容(課中練習(xí))-高中物理人教版(2019)必修第三冊(cè)

10.4.1電容器的電容課中練一、電容器電容【課堂引入】1.把電容器的兩個(gè)極板分別與電源兩極相連，對(duì)電容器進(jìn)行充電，該過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？當(dāng)把電容器兩極相接，使電容器放電，該過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？2.當(dāng)電容器的帶電荷量增加時(shí)，電容器兩極板間的電勢(shì)差如何變化？帶電荷量Q和板間電勢(shì)差U的比值是否發(fā)生變化？【例題】3.對(duì)于某一電容器，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器所帶的電荷量越多，電容越大B.電容器兩極板間的電勢(shì)差越大，電容越大C.電容器所帶的電荷量增加一倍，兩極板間的電勢(shì)差也增加一倍D.電容器兩極板間的電勢(shì)差減小到原來(lái)的，它的電容也減小到原來(lái)的4.有一充電的電容器，兩板間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10－4C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2V，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？【課堂練習(xí)】5.關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法中正確的是（）A.根據(jù)C=可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩極板間的電壓成反比B.對(duì)于確定的電容器，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比C.無(wú)論電容器電壓如何變化（小于擊穿電壓且不為零），它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變D.電容器所帶電荷量增加2倍，則電容增大2倍6.一個(gè)已充電的電容器，若使它的電量減少3×10-4C，則其電壓減少為原來(lái)的1/3，則（）A.電容器原來(lái)的帶電量為9×10-4C B.電容器原來(lái)的帶電量為4.5×10-4CC.電容器原來(lái)的電壓為1V D.電容器的電容變?yōu)樵瓉?lái)的1/3二、平行板電容器【課堂引入】平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成。利用平行板電容器進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）如圖1所示，保持Q和d不變，減小兩極板的正對(duì)面積S，觀察電勢(shì)差U（靜電計(jì)指針偏角）的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的變化。（2）如圖2所示，保持Q和S不變，增大兩極板間的距離d，觀察電勢(shì)差U（靜電計(jì)指針偏角）的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的變化。（3）如圖3所示，保持Q、S、d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢(shì)差U（靜電計(jì)指針偏角）的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的變化?！纠}】7.工廠在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器．其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上．當(dāng)流水線上通過(guò)的產(chǎn)品厚度增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B平行板電容器的電容減小B.A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大C.A、B兩板上的電荷量變小D.有電流從b向a流過(guò)靈敏電流計(jì)8.如圖所示，兩塊相互靠近彼此絕緣的平行金屬板組成平行板電容器，極板N與靜電計(jì)金屬球相連，極板M和靜電計(jì)的外殼均接地，用靜電計(jì)測(cè)量平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U.在兩極板相距為d時(shí)，給電容器充電，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度．在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，保持電容器所帶的電荷量Q不變，下面的操作中將使靜電計(jì)指針張角變大的是（）A.僅將M板向下平移B.僅將M板向右平移C.僅在M、N之間插入云母板(相對(duì)介電常數(shù)大于1)D.僅在M、N之間插入金屬板，且不和M、N接觸【課堂練習(xí)】9.如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與電源E相連，在與兩板等距離的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴恰處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將b板向上平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)下方，下列說(shuō)法中正確的是（）A.液滴仍將處于靜止?fàn)顟B(tài)B.M點(diǎn)電勢(shì)升高C.帶電液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能增大D.在b板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功相同10.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示．接通開(kāi)關(guān)S，電源即給電容器充電．則（）A.保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B.保持S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大C.斷開(kāi)S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小D.斷開(kāi)S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大11.如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板與靜電計(jì)連接，負(fù)極板接地，兩板間有一個(gè)帶正電的試探電荷固定在P點(diǎn)。正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離，下列說(shuō)法正確的是（）A.靜電計(jì)指針夾角變小 B.靜電計(jì)指針夾角不變C.正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小 D.正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能不變

參考答案1.【答案】充電過(guò)程中電源內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電容器內(nèi)的電場(chǎng)能；放電過(guò)程中電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量．2.【答案】增大；不變3.C【詳解】AB．電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無(wú)關(guān)．故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式：Q=CU可得，當(dāng)電容器帶電量增加一倍，兩極板間的電勢(shì)差也增加一倍．故C正確；D．電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無(wú)關(guān)，兩極板間的電勢(shì)差減小為原來(lái)的，電容器的電容不會(huì)發(fā)生變化．故D錯(cuò)誤．故選C．4.【答案】；；【詳解】根據(jù)公式可求電容：；電容器電壓降為時(shí)，電容不變，仍為；此時(shí)電荷量為：．5.BC【詳解】AD．電容是電容器本身的性質(zhì)，對(duì)于一個(gè)確定的電容器的電容是不變的，與所帶的電荷量無(wú)關(guān)，故AD錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)于確定的電容器，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比，故B正確；C．根據(jù)電容的定義式可知，電容器所帶的電荷量與電壓的比值是電容，故C正確。故選BC。6.B【詳解】由得到，，故A錯(cuò)，B對(duì)；因電容器的電容不知，所以無(wú)法求出電容器原來(lái)的電壓，C錯(cuò)；電容器的電容由電容器本身決定，跟電壓和電荷量的變化無(wú)關(guān)，所以電容器的電容不變，D錯(cuò)．7.D【詳解】A．產(chǎn)品厚度增大時(shí)，電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；B．兩板間電壓不變，電場(chǎng)強(qiáng)度保持不變．故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)q=CU，電容器將充電，負(fù)電荷從a向b流過(guò)靈敏電流計(jì)，即有電流從b向a流過(guò)靈敏電流計(jì)，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D8.A【詳解】A．僅將M板向下平移，兩極板正對(duì)面積減小，由：可知電容減小，而電容器所帶電荷量不變，由：可得板間電壓增大，靜電計(jì)指針張角變大，A正確；B．僅將M板向右平移，板間距離減小，電容增大，而電容器所帶電荷量不變，板間電壓減小，靜電計(jì)指針張角變小，B錯(cuò)誤；C．僅在M、N之間插入云母板，相對(duì)介電常數(shù)增大，電容增大，而電容器所帶電荷量不變，板間電壓減小，靜電計(jì)指針張角變小，C錯(cuò)誤；D．僅在M、N之間插入金屬板，相當(dāng)于板間距離減小，電容增大，而電容器所帶電荷量不變，板間電壓減小，靜電計(jì)指針張角變小，D錯(cuò)誤．9.CD【詳解】A、電容器與電源保持相連，電容器板間的電壓不變，將b板向上平移一小段距離，根據(jù)分析得知板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，液滴所受的電場(chǎng)力增大，液滴將加速向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、由U=Ed知，M與a間的電場(chǎng)差增大，a點(diǎn)的電勢(shì)為零，M點(diǎn)的電勢(shì)小于零，則知M點(diǎn)的電勢(shì)降低，故B錯(cuò)誤；C、由于液滴帶負(fù)電，則帶電液滴在M點(diǎn)的電勢(shì)能增大，故C正確；D、在b板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，兩板間的電勢(shì)差不變，根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qU知，電場(chǎng)力做功相同，故D正確；故選CD．10.BC【詳解】A．保持S接通，則兩板間的電勢(shì)差不變，因d減小，由可知，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故A錯(cuò)誤；B．保持S接通，兩板間的電勢(shì)差不變，板間插入一介質(zhì)，由可知，電容增大，根據(jù)電容定義式知極板上的電荷量增大，故B正確；C．?dāng)嚅_(kāi)S，減小兩極板間的距離，由可知，電容增大，由于電荷量不變，由可知，兩極板間的電勢(shì)差減小，故C正確；D．?dāng)嚅_(kāi)S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，由可知，電容增大，由于電荷量不變，由可知，兩極板間的電勢(shì)差減小，故D錯(cuò)誤．11.AC【