【名師一號(hào)】2020-2021學(xué)年新課標(biāo)版物理選修3-1-第一章靜電場雙基限時(shí)練8

雙基限時(shí)練(八)電容器的電容1．電容器A的電容比電容器B的電容大，這表明()A.A所帶的電荷量比B多B.A比B能容納更多的電荷量C.A的體積比B的體積大D．兩電容器的電壓都轉(zhuǎn)變1V時(shí)，A的電荷量轉(zhuǎn)變比B的大解析電容是電容器的固有屬性，由電容器本身的構(gòu)造打算，電容描述了電容器容納電荷的本事(電容器兩極間的電壓每轉(zhuǎn)變1V所轉(zhuǎn)變電荷量的多少)大小，而不表示容納電荷的多少或帶電荷量的多少．答案D2．下列關(guān)于電容器和電容的說法中，正確的是()A．依據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電容與其所帶電量成正比，與兩板間的電壓成反比B．對(duì)于確定的電容器，其帶電量與兩板間的電壓成正比C．無論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零)，它所帶的電量與電壓的比值恒定不變D．電容器的電容是表示電容器容納電荷本事的物理量，其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)解析電容器的電容C＝eq\f(εrS,4πkd)與兩極板間的電壓與極板所帶電量無關(guān)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由C＝eq\f(Q,U)可知，對(duì)確定的電容器來說，Q與U成正比，故B選項(xiàng)正確，C、D選項(xiàng)也正確．答案BCD3．水平放置的平行板電容器與一電池相連，在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩極板間的距離增大，則()A．電容變大，質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)B．電容變大，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)C．電容變小，質(zhì)點(diǎn)保持靜止D．電容變小，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)平行板電容器兩極板距離增大時(shí)，電容器電容變小，與電源相連極板電壓不變，其間電場強(qiáng)度減小，電場力變小，合外力向下，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)正確．答案D4．一平行板電容器充電后，把電源斷開，再用絕緣工具將兩板距離拉開一些，則()A．電容器的帶電荷量增加B．電容增大C．電容器電壓增加D．兩板間電場強(qiáng)度增大解析由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，當(dāng)d增大時(shí)，C變小，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；充電后與電源斷開，所帶電量不變，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由C＝eq\f(Q,U)可知，當(dāng)C減小，Q不變時(shí)，U增大，故C選項(xiàng)正確；其間電場強(qiáng)度E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4Qπkd,εrSd)＝eq\f(4Qπk,εrS)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案C5．一空氣平行板電容器，極板間正對(duì)面積為S，極間距離為d，充以電量Q后兩板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可接受的方法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．電量變?yōu)?Q C．將極板正對(duì)面積變?yōu)?SD．將兩極板間的距離減小到eq\f(d,2)解析電容器的電容與極板帶電荷量、兩極板間的電壓U無關(guān)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，選項(xiàng)C、D正確．答案CD6．板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為U1，板間場強(qiáng)為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)閑q\f(1,2)d，其他條件不變，這時(shí)兩極板間的電勢(shì)差為U2，板間場強(qiáng)為E2，下列說法正確的是()A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1解析依據(jù)U＝eq\f(Q,C)，C∝eq\f(S,d)，E＝eq\f(U,d)，可得U∝eq\f(Qd,S)，E∝eq\f(Q,S)，則eq\f(U1,U2)＝eq\f(Q1d1,Q2d2)＝eq\f(1,2)×2＝1，eq\f(E1,E2)＝eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(1,2)，故選項(xiàng)C正確．答案C7．傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么()A．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小B．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大C．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化解析當(dāng)壓力向上時(shí)，膜片電極將向上彎曲，使電容器兩個(gè)極之間距離減小，電容增大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確．當(dāng)壓力F發(fā)生變化時(shí)，電容器的電容發(fā)生變化，電容器會(huì)不斷的充放電，所以電流計(jì)有示數(shù)，當(dāng)壓力不變時(shí)，由于電壓恒定，電容器帶電量不會(huì)發(fā)生變化，電流計(jì)無示數(shù)，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BC8．如圖所示是一個(gè)平行板電容器，兩板間距離為d，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電．現(xiàn)將一個(gè)摸索電荷q由兩極板間的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(duì)摸索電荷q所做的功等于()A.eq\f(qCl,Qd) B.eq\f(qQl,Cd)C.eq\f(qQl,2Cd) D.eq\f(qCl,2Qd)解析依據(jù)U＝eq\f(Q,C)，E＝eq\f(U,d)，可得E＝eq\f(Q,Cd)，所以，從A→B電場力做功W＝qElsin30°＝eq\f(qQl,2Cd).答案C9.如圖是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中()A．電阻R中沒有電流B．電容器的電容變小C．電阻R中有從a流向b的電流D．電阻R中有從b流向a的電流解析平行板電容器的電容和帶電荷量分別為C＝eq\f(εrS,4πkd)，Q＝CU.當(dāng)兩板間距離d增大時(shí)，電容C減小，極板的帶電荷量Q也減小，由于原來電容器的上板A帶正電，下板B帶負(fù)電，帶電荷量減小，B板的電子在電源的作用下將輸送到A板中和部分正電荷，所以電阻R中會(huì)有從a流向b的電流．答案BC10．如圖所示，水平放置的平行板電容器，閉合開關(guān)與穩(wěn)壓直流電源連接，下板固定，當(dāng)上板在AB位置時(shí)，一個(gè)帶電油滴剛好靜止在電容器的中點(diǎn)，現(xiàn)在斷開開關(guān)，使上板在AB位置與A′B′位置之間上下往復(fù)移動(dòng)，以下關(guān)于帶電油滴的運(yùn)動(dòng)描述正確的是()A．油滴在電容器兩極板間上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)B．油滴始終向下極板運(yùn)動(dòng)最終到達(dá)下極板C．油滴始終處于靜止?fàn)顟B(tài)D．上板向上移動(dòng)時(shí)，油滴做加速運(yùn)動(dòng)；上板向下移動(dòng)時(shí)，油滴做減速運(yùn)動(dòng)解析帶電油滴剛好懸浮靜止在電容器的中點(diǎn)，說明油滴所受重力和電場力等大反向，即qE＝mg.當(dāng)上板在AB位置與A′B′位置之間上下往復(fù)移動(dòng)時(shí)，不管上板在哪個(gè)位置(除AB位置外)，兩極板的帶電荷量Q為定值，板間的電場強(qiáng)度為E＝eq\f(U,d)＝eq\f(4πkQ,εrS)不變化，所以總有qE＝mg，油滴所受的合力仍為零，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．答案C11．已充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示，電容器極板上的電荷量不變，當(dāng)板間距離增大時(shí)(如圖①)，靜電計(jì)指針的偏角將______________，板間電勢(shì)差將____________，電容器的電容將____________，說明電容器的電容跟板間距離成____________；當(dāng)正對(duì)面積減小時(shí)(如圖②)，靜電計(jì)的偏角將____________，板間電勢(shì)差將____________，電容將____________，說明電容器的電容跟正對(duì)面積成____________．當(dāng)兩板間插入電介質(zhì)時(shí)(如圖③)，靜電計(jì)的偏角將____________，板間電勢(shì)差將____________，電容將____________，說明電容器的電容跟兩板間的電介質(zhì)有關(guān)．答案增大增大減小反比增大增大減小正比減小減小增大12．如圖所示，相距為d，水平放置的兩平行金屬板a、b的電容為C，開頭時(shí)兩板均不帶電，a板接地且中心有孔，現(xiàn)將帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h處無初速度滴下，豎直流到b板上層，電荷全部被b板吸取，(重力加速度為g，不計(jì)阻力)試求：(1)能夠到達(dá)b板的液滴數(shù)不會(huì)超過多少？(2)若能夠到達(dá)b板的液滴數(shù)為k，第k＋1滴液滴將如何運(yùn)動(dòng)？解析設(shè)第k滴液滴恰好能夠到達(dá)b板，則第k滴液滴進(jìn)入兩板間時(shí)，前(k－1)滴液滴已建立電場，對(duì)第k滴液滴應(yīng)用動(dòng)能定理(1)前(k－1)滴液滴已建立的電場為U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(k－1q,C)，E＝eq\f(U,d)＝eq\f(k