2012高中物理1.7了解电容器每课一练粤教版选修3-1

用心爱心专心11.7了解电容器每课一练（粤教版选修3-1）一、单项选择题1．电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是()A．电容器的电容表示其储存电荷能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103pF解析：电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A正确．电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关，B、C不正确．电容器的常用单位的换算关系是1μF＝106pF，D不正确．答案：A2．下列关于电容器的叙述正确的是()A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10V，则电容器的电容无法确定解析：电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B错；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电量的变化而变化，C错，C＝QU＝ΔQΔU可求电容器的电容，D错．答案：A3．对于给定的电容器，在描述电容C、带电荷量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图象中正确的是()答案：A用心爱心专心24．如图1­7­6所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态．以下说法正确的是()图1­7­6A．若将上板A向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有a→b的电流B．若将上板A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流C．若将下板B向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流D．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G中无电流通过解析：因A板与电池的负极相连，故A板带负电，由C∝εrSd、Q＝CU和E＝Ud，可以得出将A板向左平移一小段，则电容器的电容减小，A板带电荷量减少，U不变，板间电场强度不变，则板间的油滴仍平衡；A板上移，则电容减小，A板带电荷量减小，U不变，板间的电场强度减小，所以油滴向下加速运动，G中有b→a的电流，B对，C错；将S断开，电容器的带电荷量不变，则油滴仍平衡，所以D错．答案：B二、双项选择题5．如图1­7­7所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板间距离的过程中()图1­7­7A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流解析：由题知电容器两板间电压恒定，设已充电荷量为Q，当两板距离增大时，电容C变小，由Q＝CU可知带电荷量Q将减小，必然有一部分正电荷通过电阻R回流．正确选项为B、C.答案：BC6．一平行板电容器，两极板间的距离d和两极板面积S都可调节，电容器两极板与电源相连接，以Q表示电容器的电荷量，E表示两极板间的电场强度，则下列说法中正确的是()用心爱心专心3A．当d增大，S不变时，Q减小E减小B．当S增大，d不变时，Q增大E增大C．当d减小，S增大时，Q增大E增大D．当S减小，d减小时，Q不变E不变解析：由于电容器与电源相连，则电容器两极板的电压不变，根据平行板电容器电容C＝εrS4πkd可知，当d增大S不变时，电容C减小，又因Q＝CU可得，电荷量减小，又由E＝Ud可知，场强E减小，故A选项正确；当S增大，d不变时，C增大，Q增大，E不变，所以B选项错误；当d减小，S增大时，C增大，Q增大，E增大，所以C选项正确；当S减小，d减小时，电容C不一定增大，Q也不一定不变，但E一定增大，所以D选项错误．可见本题A、C选项正确．答案：AC7．如图1­7­8所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度．下述哪些做法可使指针张角增大()图1­7­8A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些解析：图中静电计的金属杆接A极，外壳和B板均接地，静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两极板间的电压越高，当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压，不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变，由C＝QU可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大，答案为C、D.答案：CD8．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图1­7­9所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()用心爱心专心4图1­7­9A．U变小，E不变B．E变大，Ep变大C．U变小，Ep不变D．U不变，Ep不变解析：当平行板电容器充电后与电源断开时，每板上带电荷量Q不变．由E＝Ud，U＝QC，C＝εrS4πkd可推得：E＝4πkεr·QS即两极板间场强只与极板上单位面积的带电荷量(电荷的面密度)成正比．所以两板间场强E保持不变，由于板间距离d减小，据U＝Ed可知，电容器的电压U变小．由于场强E不变，因此P点与接地的负极板即与大地的电势差保持不变，即P点的电势保持不变，因此电荷在P点的电势能Ep保持不变．正确选项为A、C.答案：AC9．平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图1­7­10所示，则()图1­7­10A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变C．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变解析：小球受重力、水平向右的静电力和悬线的拉力而平衡．当开关S始终闭合时，电容器两板间电势差始终保持不变，当两板间距离d减小时，由E＝Ud知E变大，小球所受静电力变大，则θ增大；当电容器充电后S断开时，电容器所带电荷量Q不变，两板间距离d减小时，E＝Ud＝QCd＝4πkQεrS，E与d无关，可见E不变，小球所受静电力不变，θ不变．故A、D选项正确．答案：AD用心爱心专心5三、非选择题10．一同学用感应起电机给一个电容器充电，充电后从电容器两极板引出两根导线，使两根导线的端点相距很近时，发生的现象是________．若将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，静电计指针偏转角度越大，这说明电容器带电荷量越多时，它两极板间的电势差就________．为了定量地研究电容器所带电荷量和两极板间电势差之间的关系，该同学用一个能够给电容器提供5mA稳恒电流的恒流源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极板间的电势差，测出实验数据如下表所示，由此可知实验中所用电容器的电容为________μF.(保留两位有效数字)充电时间(s)4812162024两板间电压(V)4.268.5112.7717.0221.8825.53解析：ΔQ＝IΔtC＝ΔQΔUC＝IΔtΔUI＝5mAΔt＝4sΔU＝4.25VC＝4700μF答案：火花放电大4700μF11．如图1­7­11所示，水平放置面积相同的金属板A、B，A板挂在天平的一端，B板用绝缘支架固定，当天平平衡时，两板间的距离为5mm.若在两板间加400V的电压后，在天平右端要增加4g砝码，天平才能恢复平衡，可见金属板A所带的电荷量为________C.图1­7­11解析：在AB间加上电压后，A板受到电场力EQ＝Ud·Q＝Δmg，所以Q＝Δmg·dU＝4×10－2×10×5×10－3400C＝5×10－7C.答案：5×10－712．如图1­7­12所示，有的计算机键盘的每个键下面连一小块金属片；与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片．这两片金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式C＝εrSd计算，式中常量εr＝9×10－12F·m－1，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了．从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50mm2.键未用心爱心专心6按下时两金属片的距离为0.6mm.如果电容变化0.25pF.电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少？图1­7­12解析：由C＝εrSd得C1＝εrSd1，C2＝εrSd2ΔC＝C2－C1＝εrS1d2－1d1代入数据得d2＝4.5×10－4m＝0.45mm，故至少按下的距离Δd＝0.15mm.答案：0.15mm