秋高二物理人教版选修31基础练习题18 电容器的电容.docx

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秋高二物理人教版选修31基础练习题18电容器的电容

1.8电容器的电容

1.（多选）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　）

A．静电计指针夹角变小B．静电计指针夹角不变

C．正电荷在P点的电势能减小D．正电荷在P点的电势能不变

2.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路．开关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

B．增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流

C．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

3.（2018·醴陵市第一中学期中）如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是（　　）

A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小

B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器带电量的大小

C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地

D．可以用量程为3V的电压表替代静电计

4.（多选）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）和灵敏电流计连接，电容器下极板接地．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下移动一小段距离，则（　　）

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．带电油滴在P点的电势能将减小D．此过程中灵敏电流计中的电流方向是由b流向a

5.下列关于电容的说法正确的是（　　）

A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量

B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多

C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量

D．由公式C＝

知，若电容器两极间电压为10V，极板带电荷量为2×10－5C．则电容器电容大小为5×105F

6.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1V时，A的电荷量改变比B的大

7.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，实验中，电荷量不变，则下列判断正确的是（　　）

A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大

C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零

8.一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4C，则其电压减少为原来的

，则（　　）

A．电容器原来的带电荷量为9×10－4CB．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4C

C．电容器原来的电压为1VD．电容器的电容变为原来的

9.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

10.（多选）（2019·徐州市高二模拟）如图所示是一个由电池、电阻R、电键K与AB平行板电容器组成的串联的电路，电键闭合．在增大电容器两极板间距离的过程中（　　）

A．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

11.如图所示，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，g取10m/s2，求：

（1）该电容器所带电荷量．

（2）若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？

带何种电荷？

12.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×

10－8C，A极板接地．求：

（1）平行板电容器的电容；

（2）平行板电容器两板之间的电场强度；

（3）距B板2cm的M点处的电势．

参考答案

1.（多选）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　）

A．静电计指针夹角变小B．静电计指针夹角不变

C．正电荷在P点的电势能减小D．正电荷在P点的电势能不变

【答案】AC

【解析】将负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间的距离减小，根据电容的决定式C＝

可知，电容C增大，而电容器的电荷量Q不变，则由C＝

得，板间电压U减小，因此静电计的指针夹角变小，故A正确，B错误；根据板间场强E＝

＝

＝

，可见E不变；P点到负极板距离减小，由公式U＝Ed得，P点的电势降低，正电荷在P点的电势能减小，故C正确，D错误．

2.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路．开关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

B．增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流

C．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

【答案】D

【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A选项错误．由C＝

和Q＝CU可知，两极板间距离增大的过程中，C变小，所以Q变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a到b，选项B错误．断开S，由C＝

、Q＝CU和U＝Ed知E＝

，Q不变，S减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴将加速上升，C选项错误．由E＝

知，Q不变，d减小，E不变，液滴静止不动，D选项正确．

3.（2018·醴陵市第一中学期中）如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是（　　）

A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小

B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器带电量的大小

C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地

D．可以用量程为3V的电压表替代静电计

【答案】AC

【解析】静电计是定性反映电压高低的仪器，不能反映平行板电容器的电荷量的多少，A选项正确，B选项错误；静电计测量的是两板间的电压高低，可以直接将A板与电容器外壳相接，不需要都接地，C选项正确；静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代，电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转，故不能用电压表代替静电计，D选项错误．

4.（多选）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）和灵敏电流计连接，电容器下极板接地．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下移动一小段距离，则（　　）

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．带电油滴在P点的电势能将减小D．此过程中灵敏电流计中的电流方向是由b流向a

【答案】　ACD

【解析】　将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，间距d变小，根据E＝

可知，板间场强变大，带电油滴沿竖直方向向上运动，A选项正确；场强E变大，P点与下极板间的距离不变，根据公式U＝Ed可知，P点与下极板间电势差将增大，P点的电势将升高，B选项错误；带电油滴原来处于平衡状态，则油滴带负电，P点的电势升高，油滴的电势能将减小，C选项正确；根据Q＝CU，由于电势差不变，电容器的电容增大，故带电量增大，充电电流由b到a，D选项正确．

5.下列关于电容的说法正确的是（　　）

A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量

B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多

C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量

D．由公式C＝

知，若电容器两极间电压为10V，极板带电荷量为2×10－5C．则电容器电容大小为5×105F

【答案】　AC

【解析】　电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A对．电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与带电多少无关，B错；电压为10V，电荷量为2×

10－5C时，电容C＝

＝2×10－6F，D错．

6.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1V时，A的电荷量改变比B的大

【答案】D

【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（电容器两极板间的电势差每改变1V所改变的电荷量的多少）大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少，A、B错；电容大小与电容器的体积无关，C错；电容在数值上等于两极板间电压改变1V时，电容器所带电荷的改变量，故D项正确．

7.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，实验中，电荷量不变，则下列判断正确的是（　　）

A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大

C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零

【答案】AB

【解析】电容器上所带电荷量一定，由公式C＝

得，当d变大时，C变小．再由C＝

得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.

8.一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4C，则其电压减少为原来的

，则（　　）

A．电容器原来的带电荷量为9×10－4CB．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4C

C．电容器原来的电压为1VD．电容器的电容变为原来的

【答案】B

【解析】由题意知C＝

，C＝

，联立解得Q＝4.5×10－4C，故B正确，A错误．因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C错．电容是由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错误．

9.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

【答案】　A

【解析】　油滴的电荷量逐渐减小，为维持该油滴的静止状态，需要增大电场强度，给平行板电容器充电，电荷量增大，电容不变，电势差增大，电场强度增大，A选项正确；让电容器放电，电荷量减小，电容不变，电势差减小，电场强度也减小，电荷不能平衡，B选项错误；电场强度E＝

＝

，与电容器两极板间的距离无关，电容器两极板靠近和远离时，电场强度不变，电荷不能平衡，C、D选项错误．

10.（多选）（2019·徐州市高二模拟）如图所示是一个由电池、电阻R、电键K与AB平行板电容器组成的串联的电路，电键闭合．在增大电容器两极板间距离的过程中（　　）

A．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

【答案】BC

【解析】增大电容器两极板间距离，根据电容的决定式C＝

可知，电容C变小，B选项正确；电键闭合，电容与电源相连，极板间电势差不变，根据Q＝CU可知，电容器放电，电阻R中有从a流向b的电流，C选项正确，A、D选项错误．

11.如图所示，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，g取10m/s2，求：

（1）该电容器所带电荷量．

（2）若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？

带何种电荷？

【答案】　

（1）3.6×10－9C

（2）2.0×10－6C　负电荷

【解析】　

（1）由公式C＝

得Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C.

（2）带电微粒恰在极板间静止，则带电微粒带负电，并且有qE＝mg，而E＝

，

解得q＝

＝

C＝2.0×10－6C.

12.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×

10－8C，A极板接地．求：

（1）平行板电容器的电容；

（2）平行板电容器两板之间的电场强度；

（3）距B板2cm的M点处的电势．

【答案】　

（1）1×10－9F　

（2）2×103V/m，方向竖直向下（3）－20V

【解析】　

（1）平行板电容器的电容C＝

＝

F＝1×10－9F.

（2）两板之间为匀强电场，则E＝

＝

V/m＝2×103V/m，方向竖直向下．

（3）M点距A板间距离为dAM＝d－dBM＝1cm

A与M间电势差UAM＝EdAM＝20V

又UAM＝φA－φM，φA＝0，可得φM＝－20V.