第一章第67节电容器和电容静电的应用及危害(含解析)新人教版选修3-1

12014高考人教四川专版物理选修3-1课时跟踪训练第1部分第一章第6、7节电容器和电容静电的应用及危害Word版含解析[课时跟踪训练](满分60分时间30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得5分，选不全得3分，错选不得分，共40分)1．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为()A．灰尘的自然堆积B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘解析：应明确该现象是一种静电现象，即电视机工作时，屏表面由于有静电而吸附灰尘，即D正确。答案：D2．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是()A．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小B．将两极板间的间距加大，电容将增大C．在上板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大解析：影响平行板电容器电容大小的因素，由其决定式C＝εS4πkd可知：(1)随正对面积的增大而增大；(2)随两极板间距增大而减小；(3)在两极板间放入电介质，电容增大。由上面叙述可直接看出A、C、D正确。答案：ACD3．如图1所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d，今在两极板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为()A．k2Qqd2B．k4Qqd22C.QqCdD.2QqCd图1解析：平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E＝QCd，因此点电荷q在其中所受到的电场力为F＝Eq＝QqCd。故C正确。答案：C4．如图2所示是一种通过测量电容器电容的变化，检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的是()A．该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导电液体B．芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大图2C．如果指示器显示出电容增大了，则说明电容器中液面升高了D．如果指示器显示出电容减小了，则说明电容器中液面升高了解析：该检测器的原理图类似于平行板电容器的结构，金属芯柱和导电液体构成电容器的两块电极，金属芯柱的绝缘层就是极板间的电介质，其厚度d相当于两平行板间的距离，导电液体的深度h相当于两平行板的相对面积(且h越大，S越大)；所以d大时C就小，若C大时就表明h大。故正确选项是A、C。答案：AC5．如图3所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，用φ表示a点的电势，用F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，使两极板间的距离增大，则()A．φ变大，F变大B．φ变大，F变小图3C．φ不变，F不变D．φ不变，F变小解析：S是闭合的，两极板间的电势差不变，当B板向下移时，两极板间的电场场强变小，点电荷受到的电场力变小；A板和a点的距离不变，所以A板和a点间的电势差变小，因UAa＋UaB＝UAB，所以UaB变大，即a点的电势变大。答案：B6．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图4所示)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若()A．保持S不变，增大d，则θ变大图43B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变解析：静电计是测量电容器两端电压的仪器，指针偏角θ∝U，根据C＝εS4πkd和C＝QU得选项A正确。答案：A7．在如图5所示的实验中，验电器的金属箔会张开的是()图5解析：A中不会张开，金属网可以屏蔽外电场。B中会张开，因为金属网未接地，网内的带电体可以对外界产生影响。C中不会张开，因为金属网已接地，网内的带电体对网外无影响，D中不会张开，验电器处在接地的金属网中，屏蔽外电场。故选B。答案：B8．如图6所示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路。电键S闭合，一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()A．带电液滴可能带正电图6B．增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到AC．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动解析：带电液滴受电场力和重力作用，可知电场力向上，液滴带负电，A错；S闭合时在增大两极板间距离的过程中，U不变，因平行板电容器的电容与两极板间的距离成反比，知C减小，Q＝CU减小，R中的电流从a到b，但负电荷不会通过电容器从B到A，B错；断开S，在减小极板间距的过程中，E与d无关，E不变，液滴将静止不动，D对；断开S，正对面积S减小，E∝1S，E增大，液滴将加速上升，C错。答案：D二、非选择题(共20分)49．(8分)如图7所示，一平行板电容器接在U＝12V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s2，求：(1)该电容器所带电荷量。图7(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？解析：(1)由公式C＝QU得Q＝CU＝3×10－10×12C＝3.6×10－9C。(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg而E＝Ud解得q＝mgdU＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C＝2.0×10－6C微粒带负电荷。答案：(1)3.6×10－9C(2)2.0×10－6C负电荷10．(12分)如图8所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地。求：图8(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两极板之间的电场强度；(3)距B极板为2cm的C点处的电势；(4)将一个电荷量为q＝8×10－9C的正点电荷从B极板移到A极板静电力所做的功。解析：(1)C＝QU＝6×10－860F＝1×10－9F(2)E＝Ud＝603×10－2V/m＝2×103V/m(3)－φC＝Ed＝2×103×1×10－2V＝20V，φC＝－20V(4)W＝－qU＝－60×8×10－9J＝－4.8×10－7J。答案：(1)1×10－9F(2)2×103V/m(3)－20V(4)－4.8×10－7J