物理必修 第三册第十章 静电场中的能量4 电容器的电容一课一练

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 6　平行板电容器的动态分析1．(多选)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．若将玻璃板插入两极板之间，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零2．如图所示是电容式话筒的原理图，膜片与固定电极构成一个电容器，用直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中可以形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压．从而使声音信号被话筒转化为电信号．其中导致电容变化的原因是电容器两板间的(　　)A．电介质变化    B．正对面积变化C．距离变化    D．电压变化3．(多选)探究影响平行板电容器电容的因素的实验装置如图所示．实验中，极板所带电荷量不变，若要使静电计指针的张角变大，可采用的方法是    (　　)A．仅增大两极板间的距离B．仅减小两极板间的距离C．仅将电容器b板向下平移D．仅在极板间插入有机玻璃板4.如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两极板间有一质量为m、带电荷量为q的静止微粒，下列叙述中正确的是(　　)A．微粒带正电B．两极板间的电压等于C．断开开关S，微粒将向上做加速运动D．保持开关S闭合，把电容器两极板的距离增大，微粒将向上做加速运动5．(多选)一平行板电容器两极板水平放置，充电后与电源断开，在两极板间有一带电液滴恰好处于静止状态，如图甲所示．下列情况中可以使液滴向上做加速运动的是   (　　)A．保持负极板不动，将正极板移到图乙中虚线所示的位置B．保持负极板不动，将正极板移到图丙中虚线所示的位置C．保持负极板不动，将正极板移到图丁中虚线所示的位置D．保持负极板不动，将正极板移到图戊中虚线所示的位置6．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示的传感器．其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是(　　)A．A、B平行板电容器的电容减小B．A、B两板间的电场强度增大C．A、B两板上的电荷量变小D．有电流从b向a流过灵敏电流计7．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间电势差的大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是(　　)A．断开开关S后，将A、B两极板分开些B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动8．如图所示，一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，极板水平放置，在下极板上放置一定厚度的金属板，有一带电粒子静止在电容器内部空间的P点，当把金属板从电容器中快速抽出的瞬间，下列说法正确的是(　　)A．电容器的电容减小B．电容器极板上的电荷量增多C．极板间的电场强度不变D．P点的电势升高9．[2023·河南鹤壁月考]如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则 (　　)A．将开关S断开，若减小平行板间的距离，则夹角θ增大B．将开关S断开，若增大平行板间的距离，则夹角θ增大C．若减小平行板间的距离，则夹角θ增大D．若减小平行板间的距离，则夹角θ减小[答题区]题号123456789答案               专项6　平行板电容器的动态分析1．答案：AB解析：A对：电容器上所带电荷量一定，由公式C＝知，当d变大时，C变小，再由C＝知U变大．B对：当A板上移时，正对面积S变小，C变小，则U变大．C错：当插入玻璃板时，C变大，U变小．D错：当将A板拿走时，会有更多的电荷转移到静电计中，静电计指针的偏角增大．2．答案：C解析：当声波使膜片振动时，膜片与固定电极之间的距离发生变化，根据C＝可知，电容器的电容发生变化，故选C.3．答案：AC解析：若静电计指针的张角变大，则极板间的电压增大，因为极板所带电荷量不变，所以根据电容的定义式C＝可知，电容C应减小，根据电容的决定式C＝可知，增大两极板间距离d、减小两极板的正对面积S、减小相对介电常数都可以减小电容，故A、C正确，B、D错误．4．答案：B解析：A错：由平衡条件知，微粒受向上的静电力，故带负电荷．B对：由q＝mg得：U＝.C错：断开开关S后，电场强度不变，微粒仍静止．D错：S闭合，d增大，由E＝知，电场强度E减小，qE<mg，微粒向下做加速运动．5．答案：CD解析：平行板电容器充电后与电源断开，电荷量不变．由E＝、C＝、C＝得E＝，可知E与板间距离d无关，与正对面积S成反比．将正极板移到题图乙和丙中虚线所示的位置时，板间距离d变化，电场强度E不变，液滴受力不变，则仍然静止；将正极板移到题图丁和戊中虚线所示的位置时，正对面积S减小，电场强度E增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上做加速运动，故A、B不符合题意，C、D符合题意．6．答案：D解析：A错：产品厚度增大时，相当于C＝中的相对介电常数εr增大，则电容增大．B错：两极板间电压不变，据E＝知电场强度保持不变．C错：根据Q＝CU，电容器将充电，A、B两板上的电荷量增加．D对：负电荷从a向b流过灵敏电流计，故有电流从b向a流过灵敏电流计．7．答案：A解析：A对：断开开关S后，电容器电荷量不变，将A、B两极板分开些，相当于C＝中的d增大，则电容减小，电势差增大，则静电计金属球和外壳之间的电势差增大，其指针张开角度增大．B、C错：保持开关S闭合，将A、B两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变．D错：保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变．8．答案：A解析：下极板上放置一定厚度的金属板，金属板出现静电感应，相当于减小了两极板间距离，抽出金属板，相当于两极板间距离变大，由电容的决定式C＝，可知电容C减小，故A正确；根据电荷量Q＝CU，电压不变，电容减小，所以电容器极板上的电荷量减小，故B错误；由于电容器与电源相连，因此极板间的电压U不变，由E＝，知极板间的电场强度变小，故C错误；P点与上极板之间的电压变小，P与下极板之间的电势差变大，故P点电势降低，D错误．9．答案：C解析：带电小球在电容器中处于平衡时，由平衡条件有tan θ＝，当开关S断开时，电容器两极板上的电荷量Q不变，由C＝，U＝，E＝可知E＝，故增大或减小两极板间的距离d，电容器两极板间的电场强度不变，则θ不变，选项A、B错误；当开关S闭合时，因为两极板间的电压U不变，由E＝可知，减小两极板间的距离d，E增大，则θ变大，选项C正确，D错误．