【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高二人教版物理選修3-1練習(xí)冊(cè)：1.8-電容器的電容-

8電容器的電容學(xué)問(wèn)點(diǎn)一電容器的電容1．(多選)關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是()A．電容器所帶的電荷量越多，電容就越大B．電容器兩極板間的電勢(shì)差越高，電容就越大C．電容器所帶的電荷量增加一倍，則兩極板間的電勢(shì)差也增加一倍D．電容是表征電容器容納電荷本事的物理量2．某一電解電容器如圖L1-8-1所示，接入如圖乙所示的電路，下列說(shuō)法正確的是()圖L1-8-1A．該電容器只有在電壓為45V時(shí)，電容才是33μFB．該電容器能容納的最大電荷量為3.3×10－5C．接通電路后，電容器的電容仍是33μFD．接通電路后，燈泡能持續(xù)發(fā)亮學(xué)問(wèn)點(diǎn)二平行板電容器的電容3．如圖L1-8-2所示，電源A兩端的電壓恒為6V，電源B兩端的電壓恒為8V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S從A扳到B時(shí)，通過(guò)電流計(jì)的電荷量為1.2×10－5C圖L1-8-2A．2×10－5FB．1.5×10C．6×10－6FD．8.6×104．圖L1-8-3甲為一只“極距變化型電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖．當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí)，電容C便發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化狀況．在圖乙中能正確反映C與d之間變化規(guī)律的圖像是()甲乙圖L1-8-35．(多選)傳感器是把非電學(xué)量(如高度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)變化的一種元件，它在自動(dòng)把握中有著廣泛的應(yīng)用．圖L1-8-4是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器的示意圖．金屬棒與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，將金屬棒和導(dǎo)電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導(dǎo)電液體與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降狀況，即()圖L1-8-4A．電源接通，若此后電容C減小，反映h減小B．電源接通，若此后電容C減小，反映h增大C．電源接通再斷開(kāi)，若此后電壓U減小，反映h減小D．電源接通再斷開(kāi)，若此后電壓U減小，反映h增大學(xué)問(wèn)點(diǎn)三探究平行板電容器的試驗(yàn)6．如圖L1-8-5所示，平行板電容器帶上肯定量的電荷后，將電容器的兩極板A、B分別跟靜電計(jì)的金屬球和外殼相連．下列說(shuō)法中正確的是()圖L1-8-5A．將A極板向右移動(dòng)少許，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將增大B．將B極板向上移動(dòng)少許，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小C．將一塊玻璃板插入A、B兩極板之間，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小D．用手觸摸一下B極板，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小到零7．如圖L1-8-6所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽視．一帶負(fù)電的油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則()

圖L1-8-6A．平行板電容器的電容將變小B．靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角變小C．帶電油滴的電勢(shì)能將削減D．若先將電容器的上極板與電源正極間的導(dǎo)線斷開(kāi)，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受靜電力不變圖L1-8-78．如圖L1-8-7所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為d，在下極板上疊放一厚度為l的金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為()A.eq\f(l,d)gB.eq\f(d－l,d)gC.eq\f(l,d－l)gD.eq\f(d,d－l)g9．在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬(wàn)金屬顆粒，每一顆粒充當(dāng)電容器的一極，外表面絕緣，手指貼在其上構(gòu)成電容器的另一極，這就組成了指紋傳感器．當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時(shí)，由于指紋深淺不同，對(duì)應(yīng)的峪和嵴與顆粒間形成一個(gè)個(gè)電容值大小不同的電容器，則()A．指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小B．指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，電容小C．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓，在手指靠近時(shí)，各金屬電極電荷量減小D．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓，在手指遠(yuǎn)離時(shí)，各金屬電極均處于充電狀態(tài)10．A和B為兩塊水平放置的平行金屬板(A在上，B在下)，兩板間的電勢(shì)差U＝200V，要使一個(gè)質(zhì)量為5g、電荷量為－5×10－6C的微粒恰能在兩極板間的某點(diǎn)靜止，g取10(1)A極板的帶電性質(zhì)；(2)兩極板間的距離．11．如圖L1-8-8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(kāi)頭下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽視不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開(kāi)頭下落至運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間．圖L1-8-8

8電容器的電容1．CD[解析]電容器的電容只與電容器本身的因素有關(guān)，而與電荷量和電勢(shì)差無(wú)關(guān)．電容是表征電容器容納電荷本事的物理量．綜上可知，選項(xiàng)C、D正確．2．C[解析]無(wú)論電容器是否充電，其電容都是33μF，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；該電容器能容納的最大電荷量Q＝CU＝1.5×10－3C，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器僅在充電時(shí)燈泡發(fā)光，充電結(jié)束后，燈泡熄滅，選項(xiàng)D3．D[解析]當(dāng)開(kāi)關(guān)S接A時(shí)，電容器上極板帶正電，所帶電荷量Q＝CUA，當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到B時(shí)，電容器上極板帶負(fù)電，所帶電荷量Q′＝CUB，該過(guò)程中通過(guò)電流計(jì)的電荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5C，解得電容C≈8.6×10－7F4．A[解析]由平行板電容器電容的打算式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容C與極板之間距離d成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖像是雙曲線的一支，選項(xiàng)A正確．5．AD[解析]電源接通，由C＝eq\f(εrS,4kπd)，若電容C減小，則S減小，即h減小，選項(xiàng)A正確；電源接通再斷開(kāi)，Q肯定，由C＝eq\f(εrS,4kπd)和U＝eq\f(Q,C)知，電壓U減小，則電容C增大，正對(duì)面積S增大，h增大，選項(xiàng)D正確．6．C[解析]在做選項(xiàng)中的操作時(shí)，電容器的電荷量Q保持不變，C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(εrS,4πkd).當(dāng)保持S不變，減小d時(shí)，C增大，U減小，偏轉(zhuǎn)角θ減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)保持d不變，減小S時(shí)，C減小，U增大，偏轉(zhuǎn)角θ增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將一塊玻璃板插入A、B兩極板之間，增大εr，C增大，U減小，偏轉(zhuǎn)角θ減小，選項(xiàng)C正確；用手觸摸一下B極板，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7．ACD[解析]將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，由C＝eq\f(εrS,4kπd)，平行板電容器的電容將變小，選項(xiàng)A正確；P點(diǎn)的電勢(shì)φP隨d的增大而增大，帶電油滴的電勢(shì)能Ep＝－qφP將削減，選項(xiàng)C正確；靜電計(jì)兩端的電勢(shì)差恒定，指針偏轉(zhuǎn)角不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若先將上極板與電源正極間的導(dǎo)線斷開(kāi)，電荷量Q肯定，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq\f(U,d)＝eq\f(4kπQ,εrS)，則帶電油滴所受靜電力不變，選項(xiàng)D正確．8．A[解析]金屬板未抽出時(shí)，mg＝eq\f(Uq,d－l)，金屬板快速抽出后，mg－eq\f(Uq,d)＝ma，聯(lián)立解得a＝eq\f(l,d)g，選項(xiàng)A正確．9．B[解析]對(duì)應(yīng)的峪和嵴與顆粒間形成的電容器近似看成是平行板電容器，由C＝eq\f(εrS,4kπd)，d變小，C變大，d變大，C變小，則A錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)電容器兩極電壓肯定時(shí)，由Q＝CU＝eq\f(εrSU,4kπd)，d變小，Q變大(充電)，d變大，Q變小(放電)，則C、D均錯(cuò)．10．(1)正電(2)0.02[解析](1)微粒受到的重力方向豎直向下，要使微粒靜止，必需有豎直向上的靜電力．因微粒帶負(fù)電，受力的方向與電場(chǎng)的方向相反，故電場(chǎng)方向向下，即A極板帶正電．(2)因微粒恰能在兩極板間的某點(diǎn)靜止，故其所受合力為零，靜電力的大小等于重力，即mg＝Eq＝eq\f(U,d)q，代入數(shù)據(jù)可得d＝0.02m.11．(1)eq\r(2gh)(2)Ceq\f(mg（h＋d）,g)(3)eq\f(h＋d,h)eq\r(\f(2h,g))[解析](1)小球自由下落到小孔處，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2＝