2020-2021学年选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容练习

这是一份2020-2021学年选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容练习，共3页。试卷主要包含了某一电容器外壳上标注的是等内容，欢迎下载使用。

1．对电容C＝eq \f(Q,U)，以下说法正确的是( )
A．电容器充电荷量越大，电容增加越大
B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
答案 D
解析 电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q和两极板间的电压无关．所以D对．
2．某一电容器外壳上标注的是：“300 V 5 μF”，则下列说法正确的是( )
A．该电容器可在300 V以下电压下正常工作
B．该电容器只能在300 V电压时正常工作
C．电压是200 V时，电容仍是5 μF
D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
答案 AC
解析 “300 V 5 μF”表示使用该电容器时正常工作的最大电压为300 V，电容器的电容始终为5 μF，所以A、C正确，B错．而且电容器的极板上分别带正负电荷，所以在使用时仍需区分电源与哪个极相连．所以D错．
3．如图2所示，电源A的电压为6 V，电源B的电压为8 V，当开关S从A转到B时(电容器的电容为2 μF)，通过电流计的电荷量为( )
图2
A．4×10－6C B．12×10－6C
C．16×10－6C D．28×10－6C
答案 D
解析 先后在电容器上变化的电压为ΔU＝14 V，根据公式ΔQ＝CΔU＝2×10－6×14 C＝28×10－6 C.
4．如图3所示，一个平行板电容器板间距离为d，当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论正确的是( )
图3
A．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度的大小E＝eq \f(φ,d)
B．电容器两极板间各点的电势有的相同、有的不同，有正的、有负的、有的为零
C．若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容C要增大，极板上所带的电荷量Q也会增加
D．若有一个电子穿越两极板之间的电场，则此电子的电势能一定会减小
答案 BC
解析 电容器两极板间的电势差U＝φ－(－φ)＝2φ，场强E＝eq \f(U,d)＝eq \f(2φ,d)，选项A错误；由U＝Ed得，电场中某点到B板的电势差UxB＝φx－(－φ)＝Ed′＝eq \f(2φ,d)d′，φx＝eq \f(2φ,d)d′－φ，当d′＝eq \f(d,2)时，Ux＝0，选项B正确；U不变，当d减小时，C增大，带电荷量Q＝CU增大，选项C正确；电子的电势能如何变化要看电子进入电场和射出电场时的位置关系，选项D错误．
5. 如图4所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则( )
A．电容器带电荷量不变
B．尘埃仍静止
C. 检流计中有a→b的电流
D．检流计中有b→a的电流 图4
答案 BC
解析 电容器与电源相连，所以两极板间电压不变．两板错开一些，正对面积S将减小，由C＝eq \f(εrS,4πkd)得C减小．由Q＝UC得，Q减小，电容器放电，电子从b向a运动，所以电流从a向b.由E＝eq \f(U,d)得，E不变，所以尘埃仍静止．
6. 如图5所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带______________电，B板带________电，这一过程称电容器的________过程. 电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的________过程．
图5
答案 负 正 充电 U b→c→a 放电
解析 电键接1时，电容器与电源串联，电源给电容器充电，A板带负电，B板带正电，电路稳定后，两板间电势差为U；当K接2时，电容器放电，电流方向为bca.
7. 如图6所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电荷量，把A板向右移，静电计指针偏角将________________；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将________；在A、B板间插入一块电介质，静电计指针偏角将________．
图6
答案 减小 增大 减小
解析 A板右移，两板间距减小，由C＝eq \f(εrS,4πkd)、U＝eq \f(Q,C)得：C增大，Q不变，U减小，静电计偏角将减小；A板下移，S减小，C减小，U增大，偏角增大；A、B间插入电介质，C增大，U减小，偏角减小．
8．如图7所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，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板为2 cm的C点处的电势．
图7
答案 (1)1×10－9 F (2)2×103 V/m，方向竖直向下 (3)－20 V
解析 (1)由电容定义式C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(6×10－8,60) F＝1×10－9 F
(2)两板之间为匀强电场E＝eq \f(U,d)＝eq \f(60,3×10－2) V/m＝2×103 V/m，方向竖直向下．
(3)C点距A板间距离为dAC＝d－dBC＝1 cm
A与C间电势差UAC＝EdAC＝20 V
又UAC＝φA－φC，φA＝0可得φC＝－20 V.
9. 如图8所示，有的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空气间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＝εreq \f(S,d)计算，式中常量εr＝9×10－12 F/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50 mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF，电子线路恰能检测出此信号，则键至少需要被按下多大距离？
图8
答案 0.15 mm
解析 按下键时电容C增大，由ΔC＝eq \f(εrS,d2)－eq \f(εrS,d1)代入数据得：d2＝0.45 mm
所以Δd＝d1－d2＝0.15 mm.