2019-2020学年人教版高中物理 选修1-1 1.4 电容器 同步练习C卷
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电容器一、选择题1.关于电容的单位及换算的说法,正确的是 ( )A. 电容的单位是库仑B. 电容的国际单位制单位是法拉C. 1 F = 10「6 HD. 法拉是一个很小的单位解析:法拉这个单位很大,实际应用中常用较小的单位:微法 (卩F )和皮法 (pF ).1 F =106卩 F = 1012 pF.答案:B2 •根据电容的定义式 C = £可知()A. 电容器所带电荷量越多,它的电容就越大B. 电容器不带电时,它的电容为零C. 电容器两极板间电压越高,它的电容就越小D. 电容器电容的大小与电容器所带电荷量无关解析:电容反映电容器本身特性,它的大小取决于电容器本身的结构,而与电容器所带 电荷量的多少、极板间电压的大小无关,所以A 、BC 错,D 对.答案:D3.如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容器制作的传感 器.话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后有一金属板,振动膜 上的金属层和这个金属板构成电容器的两极板,在两极板间加一电压 U,人对着话筒说话时,膜前后振动,使声音信号转化为电信号,导 致电容变化的原因是电容器两极板间的( )B. 正对面积变化C. 介质变化解析:由题意知,人对着话筒讲话时,振动膜前后振动,从而引起振动膜 属板间距离的变化,从而引起电容的变化,所以选 A 项.答案:A4 .下列家庭用电设备中,内部一定没有电容器的电器是 ( )A. 白炽灯 B .录音机 C.收音机D.音响功率放大器A .距离变化 D.电压变化(金属层)与金解析:白炽灯是普通发光发热用电器,无其他效应,一定没有电容器.答案:A5. —个电容器的规格是“ 10 ^F 50 V”,则()A. 这个电容器加上50 V电压时,电容才是10 yFB. 这个电容器的最大电容为10卩F,带电荷量较少时,电容大于10 yFC. 这个电容器加的电压不能低于50 VD. 这个电容器的电容总等于10 yF解析:这个电容器的电容总等于10 y F,与电容器带不带电、带电荷量的多少无关•就像一个杯子,它的容积是确定的,与是否盛水和盛水的多少无关.电容器加的电压不能高于50 V.答案:D6. 下列关于电容器的说法不正确的是( )A. 电容器由两个彼此绝缘的正对金属极板构成B. 电容器只能储存同种电荷C. 照相机闪光灯应用了电容器放电发出强光D. 电容器既能充电,也能放电解析:电容器的两极板带有等量异种电荷,不可能带同种电荷,所以B项不正确.答案:B7. (多选)下列关于电容器的叙述,正确的是( )A. 电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B. 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,都能组成电容器,而且跟这两个导体是否带电无关C. 电容器所带的电荷量是指单个极板所带电荷量的绝对值D. 电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能解析:电容器是任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成的能够储存电荷和电能的装置,与是否带电无关,故A项错,B项正确•电容器充电时,将其他形式的能转化为电能储存起来;反之,放电过程是将它储存的电能转化为其他形式的能,故 D 项正确.由电容器的性质知C项正确.答案:BCD8. 收音机选台时,是通过改变调谐电路中的电容器的电容来完成的.对于这个过程下列说法正确的是( )A. 是通过改变两极板的正对面积来完成的B. 是通过改变两极板之间的距离来完成的C. 是通过改变两极板之间的电介质来完成的- 2 -D. 以上说法都不对- 4 -解析:收音机的选台旋钮,是通过改变电容器两极板的正对面积来改变电容的,当变到 调谐电路的固有频率和想要接收的某电台频率相等时,该电磁波在调谐电路中产生的振荡电 流最强,其他电台则很弱,从而就可收听该电台的节目了,所以只有 A 项正确.答案:A9.(多选)如图所示是用来测定角度 e的电容式传感器•当动片与定片之 间的角度e 发生变化时,引起极板正对面积 S 的变化,使电容 C 发生变化,知道c 的变化,就可以知道 e 的变化情况,下列说法正确的是 ( )A . e 变大,则c 变大B . e 变大,则c 变小答案:A 二、非选择题电势差为 _________ .当S 与2接通,流过导线 acb 的电流方向为 ____________ ,这就是电容器的 ______ 过程.c. e 变小,则c 变大 D . e 变小,则c 变小解析:由题图知 e 变大,S 变小,c 变小;同理,若变小,则 S 变大, c 变大,故选项B 、c 正确.答案:BC10. 如图所示,有的计算机键盘的每一个键下面是一小块金属片,与 该金属片隔有一定间隙的是另一块小的固定金属片,这两块金属片组成一个小电容器.该电容器的电容 c 可用公式 J 孚计算,式中常量£ = 9X 10 d12F/m , 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. 每个金属片的正对面积为 50 mm,键未被按下时两金属片的距离为 0.6 mm 如果电容变化 0.25pF ,电子线路恰能检测出必要的信号,贝U 键至少需要被按下A . 0.15 mmB . 0.25 mm c. 0.35 mmD. 0.45 mm解析:按下前电容为C =计,按下后两板间距为d2,.由G — c =A c 可知△ c>-±■,代入数据得:d 2= 0.45 mm ,故 A d = d i — d 2= 0.15 mm ,选项A 正确.板带 11.如图所示为电容器电,B 板带 c 与电压为U 的电源连接成的电路.当开关 电,这一过程称电容器的 S 与1接通,电容器A,电路稳定后,两板间的解析:将平行板电容器的两个极板与电源的正、负极相连,两极板就带上等量的异种电荷,是电容器的充电过程•如果把充电后的电容器两极板用导线连通,两极板上的电荷就会相互中和,电容器不再带电,是电容器的放电过程.答案:负正充电过程U b^ C T a放电12.有一个电容器,当它的带电荷量增加2X 10一8C时,它两极间的电势差增大了200 V, 这个电容器的电容是多大?解析:由电容定义式C= U可得代入数据计算即可.方法一:设增加前后的电荷量为Q、Q,电压为U、U2.由定义式得C=£,C=TYU U2△ Q —可得C=^U= 1.0 X 10 —F.方法二:对于确定的电容器,由定义式可知Q -U图象应该是一条过原点的倾斜直线,直线的斜率在数值上等于电容器的电容值.由图可知△Q —10C= k= = 1.0 X 10 —10 F.△U答案:1.0 X 10 —10 F会员升级服务第一拨・清北黍神马’有漬华北大学氏方法论课;还有清华学1!向断有的乂母亲述自己求学之路;衝水名梭试卷悄悄的上线了i扫qq领BSKSt不首发课程*很爹人我没告诉他羁I会员口口专車等你来撩■…“。
高中物理学习材料桑水制作第四节电容器建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.下列关于电容器的叙述正确的是()A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.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C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能2.关于电容的说法正确的是()A.电容器简称电容B.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C.电容器的电容由电容器本身的因素决定,与电容器是否带电无关D.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量3.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.A所带的电荷量比B多B.A比B能容纳更多的电荷C.A的体积比B的体积大D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大4.下列关于电容的说法正确的是()A.电容器的电容越大,所带的电荷量越多B.无论电容器两极板的电荷量如何,它所带的电荷量与电压的比值总是恒定不变的C.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电荷量增加的多少,其大小与加在两板间的电压无关D.根据电容的表达式C=Q/U可知,电容器的电容跟电容器所带的电荷量成正比,跟它两极间的电势差成反比5.关于电容C=Q/U,下列说法中正确的是()A.C与电容器所带电荷量成正比B.C与电容器两极间电势差成反比C.Q=0,C也等于零D.电容由电容器本身决定6.一个电容器带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若使其带电荷量增加4×10−7 C,电势差增加20 V,则它的电容是()A.1×10−8 FB.2×10−8 FC.4×10−8 FD.8×10−8 F7.如图1-4-1是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象,其中正确的是()图1-4-18.连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时()A.电容器的电容C变大B.电容器极板带的电荷量Q变大C.电容器两极板间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E变大9.某电容器上标有“1.5 μF,9 V”,则该电容器()A.所带电荷量不能超过1.5×10−6 CB.所带电荷量不能超过1.35×10−5 CC.所加的电压不应超过9 VD.该电容器的击穿电压为9 V10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图1-4-2所示.接通开关S,电源即给电容器充电()图1-4-2A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S,在两极板间插入介质,则两极板间的电势差增大二、填空题(本题共4小题,每小题6分,共24分.请将正确的答案填到横线上)11.平行板电容器的电容C,两极板间电压U,两板间场强E和带电荷量Q,在下列情况下怎样变化?(1)保持两板与电源相连,只增大两板间距离,则C,U,Q,E .(2)给电容器充电后与电源断开,再减小电容器极板间距离,则C,U ,Q ,E .12.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ=1.0×10−6 C时,两板间的电压升高ΔU=10 V,则此电容器的电容C= F.若两板间电压为35 V,此时该电容器带的电荷量为Q=C.13.一平行板电容器的电容为C,充电后与电源断开,此时板上带电荷量为Q,两板间电势差为U,板间场强为E,现保持两板间距不变使两板错开一半,则下列各量的变化:电容C′=,带电荷量Q′=,电势差U′=,板间场强E′=.14.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,现使它的电荷量减少3×10−4 C,于是电容器两极板间电压降为原来的1/3,此电容器的电容是μF,电容器原来的带电荷量是C,若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是μF.三、计算题(本题共2小题,共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15. (18分)一个电容器,其电容值是 1.2×102μF,用12 V的直流电源给它充电,每个极板上带多大的电荷量.16.(18分)如图1-4-3所示,平行放置的金属板A、B组成一个平行板电容器.(1)保持开关S闭合,使A板向右平移错开一些;(2)S闭合后再断开,使A板向上平移拉开些.试讨论电容器两板间电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况.图1-4-3第四节电容器得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11.12.13.14.三、计算题15.16.第四节电容器参考答案一、选择题1.BCD2.BCD3.BD 解析:电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1 V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少,正确选项为B、D.4.BC 解析:电容器的电容在数值上等于电容器的电荷量跟它两极间电势差的比值.对于一个确定的电容器,电荷量跟电势差的比值不变,跟所带电荷量的多少和板间电势差大小无关.不同的电容器,这个比值一般不同.电容大,表示同样的电压下容纳电荷本领大,并不等于带的电荷量一定多.5.D6.B7.BCD8.ABD 解析:平行板电容器的电容C=εS/4πkd.当两极板间距离d减小时,电容C变大,选项A正确.平行板电容器连接在电池两极上,两板间的电势差为定值,选项C错误.根据电容定义式C=Q/U,得Q= CU,U不变,C变大,所以Q变大,选项B正确.平行板电容器两板间的电场是匀强电场,E=U/d,U不变,d减小,所以E增大,选项D正确.9.BCD10.BC 解析:电场强度E=U/d,保持U不变(S接通),减小d,E增大,故A错.保持S接通,插入介质,C增大,据Q=CU可知极板上的电荷量增大,故B项正确.当S断开时,极板电荷量(Q)不变,减小板间距离,则C增大,据U=Q/C可知U减小,故C项正确.断开S时,Q不变,在两极板间插入介质,则C增大,则据U=Q/C可知U减小,故D项错.二、填空题11.答案见解析解析:(1)电容器与电源相连,故U不变,根据C=εS4πkd和C=Q/U,d增大→C减小→Q减小,由E=U/d,知E减小.(2)电容器充电后断开电源,故Q不变,由公式C=εS4πkd和C=Q/U,知d减小→C增大→U减小,此时电场强度用E=U/d不好讨论,有两种方法可处理.①是用推论E=4πkQεS ,(此式由E=U/d,C=Q/U和C=εS4πkd三式导出),可见E与d无关,故E不变.②是熟记极板上电荷密度不变,其电场强度不变,故E不变.点评:本题考查了C=Q/U,E=U/d,C=εS4πkd等公式,要注意它们的适用条件和范围,C=Q/U为定义式,C=εS4πkd为决定式.12.1.0×10−7 3.5×10−6解析:由C=ΔQ/ΔU 代入数值得C=1.0×10−7 F.由C=Q/U得Q=CU=3.5×10−6 C.13.C2Q 2U 2E14.150 4.5×10−4 150解析:(1)电容器两极板间电势差的变化量为(3)电容器的电容是由其本身决定的,与是否带电无关,所以电容器放掉全部电荷后,电容仍然是150 μF.三、计算题15.Q=1.44×10−3 C点评:(1)电容的单位经常不以国际单位出现,做题时一定注意单位的换算.(2)C=Q/U中,Q、U一定不要写反了.16.(1)因为开关S保持闭合,所以板间电压U不变,A板向右错开使正对面积S减小,由C∝S可知C减小.由Q=CU得知Q减小,因为板间距离d不变,由E=U/d可知E不变.(2)因为S闭合后再断开,所以电容器的带电荷量Q不变,A板向上拉开使板间距离d增大,由C∝S/d可知C减小,由U=Q/C知U增大,联立U=Q/C,C=εS/4πkd(k是比例常数),所以E=Ud =QCd=4πkQεS,E不变.评注:在分析平行板电容器的有关物理量的变化情况时,往往需要将C=Q/U,C∝εS/d和U=Ed结合在一起加以考虑,其中C=Q/U反映了电容器本身的属性,是定义式(或量度式),适用于各种电容器.C∝εS/d表明了平行板电容器的电容决定于哪些因素.仅适用于平行板电容器.另外,平行板电容器两板间的电场是匀强电场,有关系式E=U/d,对于平行板电容器间的电场,根据C=Q/U,U=Ed,C∝εS/d可以推出QEd ∝εSd、E∝QεS.。
高中人教版物理选修1-1第一章第四节电容器同步测试一、单选题(共10题;共20分)1.某平行板电容器的两极板间电压为U,带电量为Q,则()A. 电容器电容为B. 电容器电容为C. 电容器带电量越多,电容越大D. 电容器两极板间电压越大,电容越大2.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是()A. 若磁场正在减弱,则电容器上极板带负电B. 若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C. 若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大D. 若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流增大3.对于电容,以下说法正确的是( )A. 一只电容充电荷量越大,电容就越大B. 可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比C. 对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变D. 如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容4.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()A. B. C. D.5.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将减小D. 若电容器的电容减小,则极板带电量将增大6.标有“220V,0.5μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用?()A. 220sin 100πt VB. 220V的照明电路中C. 380sin 100πt VD. 380V的照明电路中7.两块相同的、彼此正对平行且相互绝缘的金属板构成了一个平行板电容器,现给这个电容器充电后,与电源断开,再将这个电容器的两极板相互靠近,保持正对面积不变,则()A. 电容器所储存的电能不变B. 电容器所带的电荷量减少C. 电容器的电容减小D. 电容器两极板间的电势差减小8.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,可以()A. 给平行板电容器充电补充电荷量B. 让平行板电容器放电减少电荷量C. 使两极板相互靠近些D. 使两极板相互远离些9.如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素.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(θ与电容器两板间的电压U成正比).实验中,极板所带电荷量不变,若()A. 保持d不变,减小S,则θ变小B. 保持d不变,减小S,则θ不变C. 保持S不变,增大d,则θ变小D. 保持S不变,增大d,则θ变大10.关于电容器的电容,下列说法正确的是()A. 电容器带的电荷越多,其电容越大B. 电容器两极板间的电势差越大,其电容越小C. 平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等因素有关D. 一个电容器,如果它不带电,其电容就为零二、多选题(共3题;共9分)11.带电的平行板电容器与静电计的连接如图所示,要使静电计的指针偏角变小,可采用的方法有()A. 减小两极板间的距离B. 用手触摸极板AC. 在两板间插入电介质D. 将极板B向上适当移动12.连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时()A. 电容器的电容C变大B. 电容器极板的带电荷量Q变大C. 电容器两极板间的电势差U变大D. 电容器两极板间的电场强度E变大13.如图所示,平行板电容器的两个极板为A,B;B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是()A. A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B. A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C. B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D. B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低三、填空题(共2题;共5分)14.如图所示,平行板电容器带上一定量的电荷后,将电容器的两极板A、B 分别跟静电计的金属球和外壳相连,如将极板A向左移动少许,则静电计的指针的偏角将________,两极板间的电场强度将________ (填“变大”“变小”或“不变”)15.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触________侧极板(选填“左”或“右”)使电容器带电.①将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大,变小或不变);②两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大,变小或不变).四、计算题(共1题;共5分)16.把一电容器C接在220V的交流电路中,为了保证电容不被击穿,电容器C的耐压值是多少?五、实验探究题(共1题;共3分)17.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开.(1)上移左极板,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大,变小或不变);(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大,变小或不变);(3)两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角________(选填变大,变小或不变).六、综合题(共1题;共15分)18.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d=4mm,充电后两极板电势差为120V.A板带正电,若它的电容为3 μF,且P到A板距离为1mm.求:(1)每一板的带电荷量;(2)一个电子在P点具有的电势能;(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能.答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解:A、由电容的定义可知,电容C= ,故A正确,B错误;C、电容采用了比值定义法,其大小与电量和电压均无关,是由电容器本身的性质所决定的,故CD错误.故选:A.【分析】明确电容采用了比值定义法,其大小取决于电容器本身的性质,与电量和电压是无关的.2.【答案】B【解析】【解答】解:A、若磁场正在减弱,由楞次定律可得线圈上端为正极,则电容器上极带正电,处于充电状态.故A错误;B、若电容器正在放电.由安培定则可得电容器上极带负电.故B正确;C、若电容器上极板带正电,说明电容器在充电,磁场能转化为电场能,则线圈中电流应该减小,故C错误;D、若电容器正在充电,则线圈自感作用,阻碍电流的减小,故D错误;故选:B【分析】图为LC振荡电路,当电容器充电后与线圈相连,电容器要放电,线圈对电流有阻碍作用,使得Q 渐渐减少,而B慢慢增加,所以电场能转化为磁场能.3.【答案】C【解析】【分析】电容的公式,是电容的定义式,即电容跟电荷量和电压无关,AD错;对可变电容器的电容是变化的所以电荷量跟它两极板间所加电压的比值是变化的,B错;对于固定电容器其电容值不变,所以它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变,C对。
人教版高中物理选修1-1 1.4 电容器同步练习一、选择题(共12题;)1. 下列那些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些()A.使两板间变为真空B.减小两板正对面积C.增大两板距离D.两板间插入玻璃2. 有一电学元件,上面标有“450V,250μF”字样,由此可知该电学元件是()A.电源B.电阻器C.电容器D.电感器3. 有一个电容器,当它所带的电荷量Q=4×10−6C时,电容器两极板间的电压U= 2V,这个电容器的电容大小是()A.5×105FB.8×10−6FC.2×10−6FD.2×10−3μF4. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地.一带正电的点电荷固定于P点.现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,则()A.P点的电势将降低,点电荷的电势能增大B.P点的电势将降低,点电荷的电势能减小C.P点的电势将升高,点电荷的电势能增大D.P点的电势将升高,点电荷的电势能减小5. 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关,电源即给电容器充电:①保持K接通,减少两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减少②保持K接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大③断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小④断开K,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大以上说法正确的有()A.①②B.③④C.②③D.②④6. 如图所示,电源电压100V,两个电容器完全相同,静电计读数U和电压表U’,以下说法正确的是()A.U=50V,U′=50VB.U=0,U′=100VC.U=100V,U′=0VD.U=50V,U′=0V7. 用两节相同的电池分别给两个电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器的带电量Q,两极板间的电势差U,关系正确的是()A.Q1>Q2,U1=U2B.Q1<Q2,U1<U2C.Q1<Q2,U1=U2D.Q1=Q2,U1>U28. 关于电容器的概念下列说法中正确的是()A.两个彼此绝缘又互相靠近的导体就可以看成是一个电容器B.用电源对平板电容器充电后,两板一定带有等量异种电荷C.电容器两极板的正对面积越大,它的电容就越小D.电容器两极板的距离越大,它的电容就越大9. 一平行板电容器,充电后与电源断开,现将一块均匀的电介质板插进电容器,恰好充满电容器两板间的空间,与未插电介质板时相比()A.电容器所带电荷量变大B.电容器的电容增大C.两极板间的场强变大D.两极板间的电势差减小10. 在如图所示的电路中,电源的电动势、内电阻恒定.要想使电容器所带电量增加,可以()A.增大R1B.减小R1C.增大R2D.减小R211. 如图所示,水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连,在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态.现将电容器两板间的距离增大,则()A.电容变大B.小球向上运动C.电容不变D.小球向下运动12. 如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L=0.4m,两板间距离d=4×10−3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两极板间不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10−5kg,电荷量q=+1×10−8C,则下列说法正确的是()A.微粒的入射速度v0=10m/sB.电容器上板接电源正极时,微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场C.电源电压为180V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场D.电源电压为100V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场二、解答题(共3题;)如图所示的电路中,电源电动势E=11V,电阻R1=4Ω,电阻R2=6Ω,电容器C=30μF,电池内阻r=1Ω.(1)闭合S,求稳定后通过电路的总电流;(2)闭合S,求稳定后电容器所带的电荷量;(3)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电量.如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF,当开关S断开时,电源的总功率为2W;当开关S闭合时,电源的总功率为4W,求:(1)电源的电动势和内电阻;(2)闭合S时,电源的输出功率;(3)S断开时,电容器所带的电荷量是多少?用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板板碰撞,设两极板间距离为d,电源内阻也为R,重力加速度为g.求:(1)电源电动势E为多大?(2)从打开电键S到小球碰撞到极板所需时间?参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 1.4 电容器同步练习一、选择题(共12题;)1.【答案】D【考点】电容器【解析】根据电容的决定式C=ɛS即可知如何增大平行板电容器的电容.4πkd【解答】解:A、使两板间变为真空,相对介电常量减小,根据电容的决定式C=ɛS,可知电容变4πkd小.故A错误.B、根据电容的决定式C=ɛS知,减小正对面积,其它量不变,电容器的电容变小,4πkd不符合题意,故B错误.C、根据电容的决定式C=ɛS知,增大两板距离,其它量不变,电容器的电容变小,4πkd不符合题意,故C错误D、根据电容的决定式C=ɛS知,两板间插入玻璃,ɛ增大,其它量不变,电容器的4πkd电容会变大.故D正确.故选:D.2.【答案】C【考点】电容器【解析】由电学元件的标度可得出电学元件的性质,并能得出属于哪一种电学元件.【解答】由电学元件的标度可知,该元件的电压为450V;而单位为μF的电学元件只有电容;故该电学元件应为电容器;3.【答案】C【考点】电容器【解析】可得电容器电容.根据电容定义式C=QU【解答】这个电容器的电容大小为C=QU ,代入数据可知C=410−62=2×10−6F,C符合题意.故答案为:C4.【答案】B【考点】电容器【解析】平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,电容器间的电场强度减小,根据U=Ed确定出P与下极板电势差的变化,从而确定出P点电势的变化,根据E=qφ确定电势能的变化.【解答】解:平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,知平行板的间的电势差不变,将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,d增大,根据E=Ud知,电场强度减小,则P与下极板的电势差减小,则P点的电势减小,根据E=qφ知,点电荷的电势能减小.故B正确,A、C、D错误.故选B.5.【答案】C【考点】电容器【解析】电容器与电源相连,两极板间的电势差不变,通电后断开,则两极板上的电量不变;由平行板电容器电容C=ɛS4πkd,根据某些量的变化可知电容的变化,则由Q=UC可知电压或电量的变化,由E=Ud可求得电场强度的变化.【解答】解:①保持K接通,则两板间的电势差不变,因d减小,由E=Ud可知,两极板间的电场的电场场强增大,故①错误;②保持K接通,两板间的电势差不变,在两极板间插入介质后,电容增大,由Q=UC 可知,极板上的电量增大,故②正确;③断开K,减小距离d,电容增大,而两板上所带电量不变,由C=QU 可得U=QC,则知两极板间的电势差U减小,故③正确;④断开K,插入介质后电容增大,两板上所带电量不变,由U=QC可知极板上的电势差减小,故④错误;故选:C.6.【答案】C【考点】电容器【解析】本题根据电容器在电路中中的工作原理分析解答.电容器在直流电路中工作时,当电路稳定后,电容器相当于开路的,电压表中没有电流通过,没有示数,静电计测量它的两极间电势差,数值上等于电源电压.【解答】电容器对于直流电来说,它在正负两极充满电荷之后相当于开路的;电压表在这个电路中,相对于电容来说,就是一个很大的电阻,所以和电压表并联的电容器就可以直接去掉,电路性质不变.此时电压表可以视为静电计连接电源的导线;由于电压表中没有电流,所以电压表没有示数;而静电计它的性质和电容差不多,也是在充满电荷之后就相当于开路.所以静电计所测电压实际为电源电源100V,C符合题意.故答案为:C7.【答案】C【考点】电容器【解析】电池给电容器充电时,电容器两极板间的电势差等于电池的电动势,根据Q=CU比较电荷量的大小.【解答】解:电容器两端的电势差等于电池的电动势,因为电池的电动势相同,则U1=U2.根据Q=CU知,C1<C2,则Q1<Q2.故C正确,A、B、D错误.故选:C.8.【答案】A,B【考点】电容器【解析】电容器能够容纳电荷,任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器,电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷.电容表征电容器容纳电荷判断影响电容的因素.的本领大小,与电压、电量无关,根据决定式C=ɛS4πKd【解答】解:A、任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体就能储存电荷,可以看成是一个电容器.故A正确.B、电源对平板电容器充电后,由于异种电荷相互吸引,两极板一定带有等量异种电荷.故B正确.C、D由决定式C=ɛS知电容器两极板的正对面积越大,它的电容就越大,电容器两4πKd极板的距离越大,它的电容就越小.故CD错误.故选:AB9.【答案】B,D【考点】电容器【解析】充电后与电源断开,带电量不变.两极板间插入电介质,根据电容的决定式分析电容的变化,根据电容的定义式分析两极板所带电量的变化.【解答】分析得知,解:在空气平行板电容器两极板间插入电介质,根据电容的决定式C=ɛS4πkd得到,两极电容C增大,而充电后与电源断开,带电量Q一定,由电容的定义式C=QU板间电压减小,根据E=4πkQ知场强变小.ɛs故选:BD10.【答案】A,C【考点】电容器【解析】在恒定电流电路中,电容器相当于断路;电容器带电量与两端电压成正比.【解答】解:在恒定电流电路中,电容器相当于断路;电容器两端直接连接电压的两端,电容器带电量与两端电压成正比,故要使电容器所带电量增加,需要增加路端电压,即增加外电阻;而外电路由三个电路构成,增加其中的任意一个电阻,外电阻都增加,外电压也会增加;故AC正确,BD错误;故选AC.11.【答案】D【考点】电容器的动态分析【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答12.【答案】A,C【考点】电容器【解析】(1)粒子刚进入平行板时,两极板不带电,粒子做的是平抛运动,根据平抛运动的规律可以求得粒子入射速度v0的大小;(2)由于两板之间加入了匀强电场,此时带电粒子在电场中的运动是类平抛运动,仍把运动在水平和竖直两个方向上分解,进行列式计算.由于带电粒子的水平位移增加,在板间的运动时间变大,而竖直方向位移不变,所以在竖直方向的加速度减小了,由此可判断受到了竖直向上的电场力作用,再结合牛顿运动定律列式求解即可.【解答】解:A、粒子刚进入平行板时,两极板不带电,粒子做的是平抛运动,则有:水平方向有L2=v0t竖直方向有d2=12gt2解得v0=10m/s,所以A正确;B、由于带电粒子的水平位移增加,在板间的运动时间变大,而竖直方向位移不变,所以在竖直方向的加速度减小,所以电场力方向向上,又因为是正电荷,所以上极板与电源的负极相连,所以B错误;C、当所加电压为U时,微粒恰好从下板的右边缘射出,则有:根据牛顿第二定律得:a=mg−q udm解得:u=180v所以C正确D错误.故选:AC.二、解答题(共3题;)【答案】(1)闭合S,稳定后通过电路的总电流为1A;(2)闭合S,稳定后电容器所带的电荷量为1.8×10−4C;(3)将开关S断开,这以后流过R1的总电量为1.5×10−4C.【考点】电容器【解析】(1)电容器相当于断路,根据闭合电路欧姆定律列式求解干路电流;(2)根据欧姆定律列式求解电阻R2的电压,然后根据电容的定义公式C=QU求解电容器所带的电荷量;(3)断开S后,电容器两端的电压等于电源的电动势,根据电容的定义公式C=QU求解电容器所带的电荷量,最后由两次电量的差值得到流过R1的总电量.【解答】解:(1)电容器相当于断路,根据闭合电路欧姆定律,有:I=ER1+R2+r=114+6+1A=1A(2)电阻R2的电压为:U2=IR2=1A×6Ω=6V故电容器带电量为:Q2=CU2=30×10−6F×6V=1.8×10−4C(3)断开S后,电容器两端的电压等于电源的电动势,电量为:Q2′=CE=30×10−6F×11V=3.3×10−4C故流过R1的电荷量为:△Q=Q2′−Q2=3.3×10−4C−1.8×10−4C=1.5×10−4C 答:(1)闭合S,稳定后通过电路的总电流为1A;(2)闭合S,稳定后电容器所带的电荷量为1.8×10−4C;(3)将开关S断开,这以后流过R1的总电量为1.5×10−4C.【答案】电源的电动势为4V,内电阻为0.5Ω;闭合S时电源的输出功率为3.5W;S断开时电容器所带的电荷量为6×10−5C。
第一章电场电流四、电容器课时训练4电容器1.如图是一个常用的电子元件,关于它的说法正确的是()A.这个电子元件名称叫电阻B.这个电子元件的电容是220法拉C.这个电子元件名称叫电容器D.这个电子元件名称叫电感器答案2.如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象,其中正确的是()答案解析:电容器的电容C由电容器本身的因素决定,与充电电压及带电荷量无关,所以图线与图线均为平行于横轴的直线,而图线为过原点的直线,所以选项A错误、C、D均正确.3.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.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铝板,电容将增大答案解析:影响平行板电容器电容大小的因素有:①随正对面积的增大而增大;②随两极间距离的增大而减小;③在两极板间放入电介质,电容增大.据上面叙述可直接看出B、C选项正确.对D 选项,实际上是减小了平行板的间距.所以本题正确选项为B、C、D.4.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.所带的电荷量比B多比B能容纳更多的电荷量的体积比B大D.两电容器的电压都改变1 V时的电荷量改变比B的大答案解析:电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1 V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少(带电荷量的多少).5.如图所示是用来测定角度θ的电容式传感器.当动片与定片之间的角度θ发生变化时,引起极板正对面积S的变化,使电容C发生变化,知道C的变化,就可以知道θ的变化情况.下列说法正确的是()A.θ变大,则C变大B.θ变大,则C变小C.θ变小,则C变大D.θ变小,则C变小答案解析:θ变化,表示极板正对面积变化,由电容器电容随极板正对面积增大而增大可知:θ变大,正对面积变小变小;θ变小,正对面积变大变大,则B、C项正确.6.如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容器制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,距膜几十微米处有一金属板,振动膜的金属层和这个金属板构成电容器的两极.在两极间加一电压,人对着话筒讲话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中的其他量发生变化,使声音信号被话筒转化成电信号.其中导致电容变化的原因可能是电容器两极间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化答案解析:由题目条件“人对着话筒讲话时,振动膜前后振动,使电容发生变化”可知导致电容变化的原因是振动膜前后振动,从而改变了振动膜与金属板间的距离,所以A选项正确.7.如图所示为常见的可变电容器.(1)将动片旋出一些,稍微减小极板间的正对面积,该电容器的电容将如何变化?(2)如果保持两极板间的正对面积不变,只使极板间的距离稍微增大,则电容器的电容将如何变化?答案:(1)极板间的正对面积减小,则该电容器电容应减小.(2)若极板间距离增大,则电容器电容也减小.8.找一个旧的电解电容器,将其“正、负”极分别与电池“正、负”极相连,然后将电容器两极同时与舌尖相触,舌尖上会有种“麻酥酥”,类似于触电的感觉,试解释这种现象产生的原因.答案:电容器与电池相接,电池给电容器充电,当将电容器的两极同时与舌尖接触时,舌尖将电容器两极接通,电容器会放电,尽管电流很小,但因为舌尖较敏感,所以能产生“麻酥酥”的感觉.。
人教版高中物理选修1-1 1.4 电容器同步练习C卷(精编)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分) (2017高二上·海口期末) 电学中下列叙述正确的是()A . 电容器是储存磁能的传感器B . 常见干电池的电动势是1.5VC . 电流一定从电源的负极流向正极D . 爱迪生发现了焦耳定律【考点】2. (2分) (2019高二上·吉林月考) 如图所示,一个平行板电容器充电后与电源断开,从负极板处释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1 ,加速度为a1。
若将两极板间的距离增大为原来的4倍,再从负极板处释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2 ,加速度为a2 ,则()A . a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶4B . a1∶a2=4∶1,v1∶v2=1∶4C . a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2D . a1∶a2=4∶1,v1∶v2=∶1【考点】3. (2分) (2017高一下·嵊州期中) 某同学从废旧电器中拆得一个电学元件,如图所示,该元件的符号是()A .B .C .D .【考点】4. (2分) (2016高二上·北京期中) 如图所示,R为阻值较大的电阻,电容器C不带电.现将开关合到1,待电路稳定后再合到2,此过程中通过R的电流i随时间t变化的图象可能是()A .B .C .D .【考点】5. (2分) (2020高一下·北京期末) 如图所示,平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A 板接地,P为两极板间的一点,在P点有一带负电的油滴恰好平衡。
现保持B板不动,将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置,这时()A . 电容器两极板间的电势差减小B . P点的场强增大C . P点的电势降低D . 固定在P点的负电荷的电势能将减少【考点】6. (2分)(2018·浙江模拟) 常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。
人教版高中物理选修1-1 1.4 电容器同步练习C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计〉连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。
一带负电油滴静止于电容器中的P点。
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下列判断错误的是()A . 静电计指针张角不变B . P点的电势将降低C . 带电油滴静止不动D . 若先将上极板与电源正扱的导线断开,再将下极板向上移动一小段距离,则带电油滴静止不动2. (2分) (2020高二上·哈尔滨月考) 如图所示,平行板电容器极板上的接点与直流电源连接,下极板接地,开关闭合,一带电油滴位于电容器中的点恰处于静止状态,则下列说法正确的是()A . 当开关S闭合,A极板上移一小段距离,点电势将降低,电路中有逆时针方向的电流B . 当开关S断开,B极板下移一小段距离,带电油滴将沿竖直方向向上运动C . 当开关S闭合,AB极板分别以为转轴在纸面内逆时针转动角,液滴将向左做匀加速直线运动D . 当开关S断开,B极板上移一小段距离,带电油滴的电势能保持不变3. (2分) (2020高二上·佳木斯期中) 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A . 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比B . 根据电容的定义式可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C . 由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比D . 根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A,B两点间的电势差为-1V4. (2分) (2017高二上·菏泽期中) 如图所示,由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器,极板N与静电计的金属球相接,极板M与静电计的外壳均接地.给电容器充电,静电计指针张开一定角度.实验过程中电容器所带电荷量不变.下面操作能使静电计指针张角变小的是()A . 在M、N之间插入有机玻璃板B . 把接地的两根导线直接相连C . 将M板向上平移D . 将M板沿水平方向向左移动5. (2分) (2016高二上·银川期中) 如图所示,一电容为C的平行板电容器,两极板A,B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M,N,P三点,MN连线平行于极板,N,P连线垂直于极板,M,P两点间距离为L,∠PMN=θ.以下说法正确的是()A . 电容器带电量为B . 两极板间匀强电场的电场强度大小为C . M,P两点间的电势差为D . 若将带电量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能减少了6. (2分) (2016高二上·神木开学考) 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,闭合电键K,电容器充电,这时悬线与竖直方向的夹角为θ,如图所示()A . 保持K闭合,A板向B板靠近,则θ变小B . 保持K闭合,A板向B板靠近,则θ不变C . 断开K,A板向B板靠近,则θ增大D . 断开K,A板向B板靠近,则θ不变7. (2分)(2019·上饶模拟) 如图所示,平行板电容器的电容为C,正极板带电量为,负极板接地,两极板间距离为d,今在距两极板间离负极板处放一正点电荷q,则()A . q所受电场力的大小为B . q所受电场力的大小为C . q点处的电势是D . 由于负极板接地所以负极板电荷量为零8. (3分) (2018高二上·九台期中) 绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板a、b间的距离,同时在两极板间插入电介质,如图所示,则()A . 电容器的电势差会减小B . 电容器的电势差会增大C . 静电计指针的偏转角度会减小D . 静电计指针的偏转角度会增大9. (3分) (2019高三上·黑龙江月考) 一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板B接地,P为两极板间一点,如图所示。
第四节电容器1.了解电容器的结构和功能,常见的电容器有哪些.(重点)2.了解不同的电容器电容量不同,知道哪些因素影响电容的大小.(难点)3.知道电容的单位.,[学生用书P12])一、电容器1.最早出现的电容器是莱顿瓶,电容器是储存电荷的装置.2.平行板电容器:在两个正对的平行金属板中间夹一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器.两个金属板是电容器的两个极板,中间所夹的物质叫做电介质.实际上,任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体,都可以看成是一个电容器.3.充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与电池组的负极相连,就能使两个极板分别带上等量的异种电荷,这个过程叫做电容器的充电.充电使电容器储存了电荷.4.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程.1.电容器是储存电荷的装置,在充放电过程中,电容器储存的电荷如何变化?提示:充电过程中,电容器储存的电荷量增加,放电过程中储存的电荷量减少.二、电容器的电容1.影响因素:电容器极板的正对面积越大,极板间的距离越近,电容器的电容就越大,极板间电介质的性质也会影响电容器的电容量.2.单位:法(F),还有微法(μF)和皮法(pF).它们的关系是:1 F=106μF=1012 pF.2.当电容器储存的电荷量为零时,电容器的电容是否为零?提示:不是.电容器的电容的影响因素是电容器的正对面积、极板间距离和电介质,与电荷量的多少无关.对电容器充、放电过程的分析[学生用书P13]1.充电过程(如图所示):将电容器接入电路或接在电源两端使电容器带电的过程.当电容器充电结束后,电容器两极板间电压与充电电压相等.2.放电过程(如图所示):用导体或电阻接在带电的电容器两端,使电容器上的电荷中和的过程.(1)无论是充电过程还是放电过程都是很短暂的.(2)当充放电结束时,充、放电的电流消失,此时连接电容器的电路处于断路状态.(多选)如图所示,E为电源,S为单刀双掷开关,C为电容器,下列说法正确的是()A.当S闭合在1上时,电容器的上极板带正电,下极板带负电B.把S闭合在1上,此时为电容器的充电过程C.当S闭合在1上后电容器两极板间有电压D.当把开关从1闭合到2后电容器开始充电[解析]当开关S接1时,电容器两极板分别接在电源两端,电源给电容器充电,使电容器上极板带上正电,下极板带上负电,电容器带电后,两极板间有电压,选项A、B、C 正确;当开关S接2时,充了电的电容器的两极板被导线相连,使两极板上正、负电荷发生中和,电容器放电,选项D错误.[答案]ABC在判断充、放电电流方向时,我们可以用等效的方法,即充电时,电容器可等效成一个用电器,电流从电源的正极流向电源的负极;放电时,电容器等效成电源,电流从等效电源(即电容器)的正极流向等效电源(电容器)的负极.对电容概念的理解[学生用书P13]1.电容是表示电容器容纳(储存)电荷本领大小的物理量,在电压相同的情况下,电容器极板上储存的电荷量越多,表示电容器的电容越大.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值.2.决定电容器电容大小的物理量电容器极板的正对面积越大、极板间距离越小,电容器的电容就越大.极板间电介质的性质也会影响电容器的电容.(1)电容器的电容取决于电容器本身的性质,与电容器所带的电荷量Q及两极板间电压U无关.(2)加在电容器上的电压不能超过某一限度,超过这个限度电介质将被击穿,两极板间不再绝缘,电容器损坏.下列关于电容的说法中正确的是()A.一只电容器带电荷量越大,电容越大B.如果一个电容器没有电压,就没有电荷量,也就没有电容C.在其他条件不变的基础上,正对面积越大,电容越小D.对于可变电容器而言,在其他条件不变的基础上,正对面积越大,电容越大[思路点拨] 根据影响平行板电容器电容的因素判断.[解析]电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小是由电容器自身决定,取决于两导体的形状、相对位置及两导体间的电介质这三个因素.所以A、B错误;对于可变电容器,动片旋入越多,正对面积越大,电容也就越大.故C错误,D正确.[答案] D电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.A所带的电荷量比B多B.A比B能容纳更多的电荷量C.A的体积比B大D.两电容器的电压都改变1 V时,A的电荷量改变比B的大解析:选D.电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1 V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少.电容器的应用[学生用书P14]据预测,21世纪智能机器人将进入家庭.各种各样的传感器是智能机器人的核心部分,传感器是一种将感受到的物理量(如光、热、力、声等)转化为便于测量的物理量(一般是电学量)的转化装置.如图是一种测量压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生压力,发生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计、直流电源串联,接成闭合电路,那么()①当F向上压膜片电极时,电容减小②当F向上压膜片电极时,电容增大③若电流计有示数,则压力F发生变化④若电流计有示数,则压力F不发生变化A.①③B.②③C.①④D.②④[审题指导] 解答本题的关键是判断影响电容的各因素如何变化,从而确定电容的变化.[解析]影响电容器电容大小的因素有:正对面积、极板间的距离、极板间电介质的性质.正对面积越大、极板间距离越小,电容器的电容就越大.本题中是通过改变极板间的距离来改变电容的.当F向上压膜片电极时,膜片距离变小,则电容变大,①错误,②正确;本题中电容器始终与电源相接,电容器的电压不变.而当电容器上电压不变时,与之相连的电流计有示数,说明电容器正在充放电,则电容器的电荷量发生变化,说明电容器的电容发生变化,而电容发生变化是由于压力F发生变化引起极板间的距离变化,③正确,④错误.[答案] B解答电容传感器类问题关键是找出相当于电容器的两个极板,即形成电容器的部分.找出条件变化引起电容器的哪个因素改变,才不至于判断错误.[随堂检测] [学生用书P14]1.有关电容的单位及换算正确的是()A.电容的单位是库仑B.电容的国际单位是法拉C.1法=10-6微法D.法拉是个很小的单位解析:选B.电容的单位是法拉,库仑是电荷量的单位,A选项错误,B选项正确,法拉这个单位很大,1法拉=106微法,选项C、D都错.2.下列四个电学器材中,是电容器的是()解析:选D.A选项是电池,B选项是滑动变阻器,C选项是电流表,D选项是可变电容器.3.(多选)使电容器充电后断开电源,下列办法中可以改变电容器的电容大小的是() A.其他条件不变,只增加两极板间距离B.其他条件不变,只减小两极板间距离C.其他条件不变,减小极板的正对面积D.其他条件不变,使电容器放电解析:选ABC.电容的大小取决于极板的正对面积、极板间的距离和板间电介质的性质,所以,选项A、B、C正确;使电容器放电不是改变电容的决定因素,所以选项D错误.4.如图为可变电容器,由一组动片和一组定片组成,这两组金属片之间是互相绝缘的,动片旋入得越多,则()A.正对面积越大,电容越大B.正对面积越大,电容越小C.动片定片间距离越小,电容越大D.动片定片间距离越小,电容越小解析:选A.可变电容器中动片旋入越多,其极板正对面积越大,对极板间距离不产生影响,因此电容变大,选项A正确.5.某电容器上标有“220 V300 μF”,300 μF=________F=________pF.解析:由于1 F=106μF=1012 pF,所以:300 μF=3×10-4 F=3×108 pF.答案:3×10-43×108[课时作业] [学生用书P75(单独成册)]一、单项选择题1.下列符号中,表示电容器的是()解析:选A.电容器的符号为“”,“”为电源的符号,“”为电阻的符号,“”为电流表的符号.2.有一电学元件,上面标有“450 V250 μF”字样,由此可知该电学元件是() A.电源B.电阻器C.电容器D.电灯泡解析:选C.只有电容器的单位是法拉.3.收音机选台时,是通过改变调谐电路中电容器的电容来完成的.对于这个过程下列说法正确的是()A.是通过改变两极板的正对面积来完成的B.是通过改变两极板之间的距离来完成的C.是通过改变两极板之间的电介质来完成的D.以上说法都不对解析:选A.收音机的选台旋钮,是通过改变电容器两板的正对面积来改变电容的,当变到调谐电路的固有频率和想要接收的某电台频率相等时,该电磁波在调谐电路中产生的振荡电流最强,其他电台的很弱,从而就可收听该电台的节目了.所以只有A正确.4.在一些星级宾馆的洗手间通常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近干手机能使传感器工作,是因为()A.改变湿度B.改变温度C.改变磁场D.改变电容解析:选D.根据自动干手机工作的特征:手靠近,电热器工作;手撤离,电热器停止工作.人是一种导体,可以与其他导体构成电容.手靠近时相当于连接一个电容,可以确定干手机内设有电容式传感器,由于手的靠近改变了电容.用湿度和温度来驱动电热器工作,理论上可行,但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机.故D项正确.5.如图所示,S闭合的瞬间和稳定后,下列说法正确的是()A.无电流通过电阻RB.通过电阻R的电流方向先由A到B,稳定后无电流C.通过电阻R的电流方向先由B到A,稳定后由A到BD.一直由A到B解析:选B.S接通的瞬间,尽管电流无法通过电容器,但电容器充电,即上板充正电,下板充负电,故R上有从A到B的电流.当达到稳定后,整个电路中无自由电子的移动,故没有电流,故选B.6.如图是电容式话筒的示意图,话筒的振动膜(绝缘材料)前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极.人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致电容变化的主要原因是电容器两板间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化解析:选A.人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容器(视为平行板电容器)中两板间距离d发生变化,这是导致电容变化的主要原因.二、多项选择题7.下列说法正确的是()A.两个不接触但靠得很近的人,有时可以看做一个电容器B.电容器的带电量,是两极板所带电量绝对值的和C.电容器的带电量,是两个极板上所带的电荷量的差D.电容器充电后两极板间的电压等于充电的电压解析:选AD.人是导体,两个绝缘但靠的很近的导体都可以看做电容器,选项A对;电容器的带电量是指一个极板的带电量的绝对值,选项B、C错误;充电后,电容器的电压等于电源电压,选项D正确.8.下列关于电容器的说法正确的是()A.电容器由两个彼此绝缘的导体构成B.电容器只能储存同种电荷C.任何绝缘的物质都可以作电容器的电介质,例如空气、塑料、陶瓷等D.莱顿瓶虽然能储存电荷但它却不是电容器解析:选AC.A√两个相互靠近、彼此绝缘的导体就可以构成一个电容器B×电容器带电后两极板分别带上等量异种电荷C√任何绝缘的物质都可以作电容器的电介质D×莱顿瓶是电容器9.如图所示有关固定电容器的电荷量(Q)、电压(U)、电容(C)的关系图象正确的是()解析:选BD.电容由电容器本身性质决定,与Q、U无关,即C不随U、Q的变化而变化.10.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器,金属芯线与导电液体形成一个电容器,从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况,两者的关系是()A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大解析:选AC.金属芯线和导电液体构成了电容器的两个极板,h增大时,两极板正对面积增大,电容增大;反之,h减小时,电容减小.三、非选择题11. 如图所示,计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定气隙的是另一块小的固定金属片,这两块金属片组成一个小电容器.当键被按下时,与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了,从而给出相应的信号.试简单分析其工作原理.解析:计算机键盘是一个电容传感器,当键被按下时,两极板间距离减小,电容增大,与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了,从而得到相应的电信号.答案:见解析12. 如图所示,C为电容器,E为电源,S为单刀双向开关,A为小灯泡,电容器原来不带电,S为断开状态.试分析:(1)当S接M时,小灯泡会有什么变化?(2)当S由接M改为接N时,小灯泡会有什么变化?解析:(1)当S接M时,电源给电容器充电,充电电流会使小灯泡发光,但因充电时间很短,小灯泡亮一下就很快暗下来.(2)当S接N时,电容器要放电,放电电流会使灯泡闪亮一下.答案:见解析。
2019-2020学年人教版高中物理选修1-1 1.4 电容器同步练习C卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共12题;共29分)
1. (2分) (2017高二下·金华期末) 超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Double﹣Layer Capacitor)是一种新型储能装置.它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点.如图为一款超级电容器,其标有“
2.7V,3000F”,则可知该电容器()
A . 在2.7V电压下才能正常工作
B . 最大储存电荷量为8100C
C . 最大储存电荷量是手机锂电池“4.2V,1000mAh”容量的3倍
D . 充电时把电能转化为化学能
2. (2分) (2019高二下·桃江开学考) 由图可知道,电容器的电容是()
A . 100µF
B . 100V
C . 470µF
D . 470 V
3. (2分)(2017·海南) 如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是()
A . F逐渐减小,T逐渐减小
B . F逐渐增大,T逐渐减小
C . F逐渐减小,T逐渐增大
D . F逐渐增大,T逐渐增大
4. (2分)如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地,现将电容器的b板向下稍微移动,则()
A . 点电荷所受电场力增大
B . 点电荷在P处的电势能减少
C . P点电势减小
D . 电容器的带电量增加
5. (2分) (2016高二上·平安期中) 某电解电容器上标有“25V、470μF”的字样,对此,下列说法正确的是()
A . 此电容器额定电压为25V,电容是470μF
B . 此电容器在未充电时,电容是零
C . 当工作电压是25V时,电容才是470μF
D . 这种电容器使用时,电容会随着电压的升高而增大
6. (2分) (2017高二上·玉溪期中) 如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置.设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,平行板电容器的电容为C.实验中极板所带电荷量可视为不变,则下列关于实验的分析正确的是()
A . 保持d不变,减小S,则C变小,θ变大
B . 保持d不变,减小S,则C变大,θ变大
C . 保持S不变,增大d,则C变小,θ变小
D . 保持S不变,增大d,则C变大,θ变大
7. (2分)(2016·厦门模拟) 如图所示,平行板电容器两极板水平放置,电容为C,开始时开关闭合,电容器与一直流电源相连,极板间电压为U,两极板间距为d,电容器储存的能量E= .一电荷量为﹣q的带电油滴,以初动能Ek0从平行板电容器的两个极板中央水平射入(极板足够长),带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器,则()
A . 保持开关闭合,仅将上极板下移,带电油滴仍能沿水平线运动
B . 保持开关闭合,仅将上极板下移,带电油滴将撞击上极板,撞击上极板时的动能为Ek0+
C . 断开开关,仅将上极板上移,带电油滴将撞击下极板,撞击下极板时的动能为Ek0+
D . 断开开关,仅将上极板上移,若不考虑电容器极板的重力势能变化,外力对极板做功至少为
8. (3分)(多选)如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来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正确的是()
A . 该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B . 芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大
C . 如果指示器显示出电容增大,则说明容器中液面升高
D . 如果指示器显示出电容减小,则说明容器中液面升高
9. (3分) (2016高二上·潮阳期中) 如图所示,平行板电容器的两极板A,B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ()
A . 保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B . 保持S闭合;将A板向B板靠近,则θ不变
C . 断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D . 断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
10. (3分) (2018高二下·鲁甸期中) 如图所示,正方形线框的边长为L ,电容器的电容为C.正方形线框
的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁感应强度以k为变化率均匀减小时,则()
A . 线框产生的感应电动势大小为kL2
B . 电压表没有读数
C . a点的电势高于b点的电势
D . 电容器所带的电荷量为零
11. (3分) (2017高二上·黑龙江期末) 如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电量为﹣q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地()
A . 当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向是向右的
B . 当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向是向左的
C . 当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势能变大
D . 当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势能变小
12. (3分) (2017高二上·山西期中) 如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极上的C点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知()
A . 微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等
B . 微粒打到C点以前最小动能是初动能的一半
C . MN板间的电势差为
D . MN板间的电势差为
二、解答题 (共3题;共35分)
13. (10分)如图所示电路中,R1=5Ω,R2=7Ω,R3=8Ω,R4=10Ω,C=20μF,AB两端电压U=15V,电表为理想电表。
求:
(1)电流表、电压表的示数;
(2)电容器极板所带的电荷量。
14. (15分) (2018高一下·盘锦期末) 如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω。
间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场。
板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布)。
现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p。
取重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)小球的带电性质和恰能静止时两极板间的电压;
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)小球p到达杆的中点O时的速度。
15. (10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离。
电源电动势,电阻、。
闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间,小球恰能到达A板。
小球带电荷量为,质量为,不考虑空气阻力。
求
(1)电源内电阻r;
(2)此时电源的输出功率。
参考答案一、选择题 (共12题;共29分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
二、解答题 (共3题;共35分)
13-1、13-2、14-1、14-2、
14-3、
15-1、15-2、。