高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容复习练习题

1．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是                (　　 )

A．保持S闭合，将A板适当上移

B．保持S闭合，将B板适当下移

C．先断开S，再将A板适当上移

D．先断开S，再将B板适当下移

2．如图所示，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

3．如图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是

A．合上S，使A、B两板靠近一些

B．合上S，使A、B正对面积错开一些

C．断开S，使A、B间距靠近一些

D．断开S，使A、B正对面积错开一些

4．如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B板接地，使其A板带有电荷量+Q，B板带有电荷量﹣Q，板间电场中有一固定点P，以下说法正确的是（  ）

A.若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

B.若将B板固定，A板下移时，P点的电场强度增大，P点电势升高

C.若将A板固定，B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

D.如果A板固定，B板上移时，P点的电场强度增大，P点电势升高

5．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. 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小

6．如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将P固定住，然后使两板各绕其中点转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则带电微粒P在两板间(       )

A．保持静止                  B．向左做直线运动

C．电势能不变                D．电势能将变少

7．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中该粒子（    ）

A．所受重力与电场力平衡            B．电势能逐渐增加

C．动能逐渐增加                    D．做匀变速直线运动

8．如图所示，D是一只理想二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a ，平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍减小一些的瞬间(两极板仍平行)，P的运动情况将是

A、仍静止不动        B、向下运动    C、向上运动          D、无法判断

9．如图所示，两个水平放置的平行板电容器，A板用导线与M板相连，B板和N板都接地。让A板带电后，在两个电容器间分别有P、Q两个带电油滴都处于静止状态。A、B间电容为C1，电压为U1，带电量为Q1；M、N间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2。若将B板稍向下移，下列说法正确的是

A．P向下动，Q向上动               B．U1减小，U2增大

C．Q1减小，Q2增大                  D．C1减小，C2增大

10．物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、为两极板间所充介质的相对介电常数(没有单位)、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于EC的表达式可能正确的是

参考答案

1．B

【解析】

试题分析：当质点恰好到达b点时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理可知：．若保持S闭合，将A板适当上移，重力做功不变，电场力做功不变，所以不可能穿过b点，故选项A错误；将B板适当下移，重力做功增大，电场力做功不变，所以质点到达b点时速度不为零，可以穿过，故选项B正确；若断开S，电容器的电量不变，将A板上移时，间距d变大，由知电容变小，由知电势差变大，电场力做功变大，但重力做功不变，所以质点不可能到达b点，故选项C错误；若断开S，再将B板适当下移，根据动能定理可知，质点到达b孔原来的位置速度减为零，然后返回，不能到达b孔．故D错误．

考点：本题考查动能定理的应用和电容器的动态分析．

2．BC

【解析】

试题分析：据题意，带电尘埃处于静止状态，则有：，当电容器与电池相连电容器电压U不变，计算后得到：，据上式可知，改变两板正对面积，对电场力大小没有影响，则尘埃仍处于静止，故B选项正确；据可知，减小正对面积，两极板电荷量减少，电容器放电，则产生放电电流，电流从上极板流出，故从a到b，则C选项正确而A、D选项错误。

考点：本题考查电容器动态平衡问题。

3．D

【解析】A、合上开关，电容器两端间的电势差不变，静电计指针张角不变．A、B错误．

    C、断开S，电容器带电量保持不变，使A、B间距靠近一些，根据，d变小，C变大．根据 ，U减小，张角变小．故C错误．

    D、断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据 ，S变小，C变小．根据，U增大，张角增大．故D正确．

解决本题的关键在处理电容器动态分析时，电容始终与电源相连，两端间电势差不变，与电源断开，电量保持不变．

4．C

【解析】

试题分析：由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强度E不变．P点与下板的距离不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变．故AB错误．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低．故C正确，D错误．故选C．

考点：电容器的电容；电场强度.

【名师点睛】本题是电容器的动态变化分析问题；要回根据电容器的决定式和定义式推导出板间的场强 ，此结论表明，当电容器带电量一定时，两板之间的电场强度与两板间距无关，此公式要在理解并会推导的基础上记住，这是一个很重要的结论．

5．C

【解析】

试题分析：由题意可知，电容器始终与电源相连，电源器两端的电压不变，则电容器两端的电势差保持不变，故A错误；由U=Ed可知，d增大，U不变，则场强E减小；故B减小；因E减小，PB间的距离不变，由U=Ed知，故PB间的电势差减小，而板间总的电势差不变，所以PA间的电势差增大；因A板接地，板间场强向下，P点的电势低于A板的电势，所以P点的电势为降低；故C正确；因电势降低，而P点放置的为负电荷，故电荷的电势能将增大；故D错误；故选C。

考点：电场强度；电势及电势能.

6．BD

【解析】

试题分析：没有转动前，两极板间的距离为d，转动后，根据几何知识可得，故电场强度变为，方向旋转了α，粒子受竖直向下的重力和垂直上极板向上的电场力，在竖直方向上电场力，即在竖直方向上合力为零，所以合力沿水平向左方向，又初速度为零，所以向左做直线运动，粒子在竖直方向上没有位移，重力做功为零，而电场力做正功，所以电势能减小，故BD正确

考点：考查了带电粒子在复合场中的运动

7．BD

【解析】

试题分析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误；

考点：带电粒子在匀强电场中的运动．

8．C

【解析】

试题分析：电容器与电源保持相连，电容器的电压不变，板间距离减小，电容增大，电容量的电量要增大，充电，但由于二极管的作用可以允许电流从a流向b，电容器的电量增大，根据推论板间电场强度，S、不变，则改变d，则Q增大，E变大，电荷P受的电场力变大，向上运动.故C正确.故选：C．

考点：本题考查了电容器的动态分析．

9．AC

【解析】

试题分析：若将B板稍向下移，则C1减小，C2不变，故D错误；因两电容器两板电势差相等，带电量之和保持不变，根据Q=CU可知：Q总=C1U+C2U，可知U1=U2=U变大；Q2=C2U可知Q2增大，Q1减小，选项C正确，选项B错误；因AB间场强减小，MN间场强变大，则可知P向下动，Q向上动，选项A正确；故选AC.  

考点：电容器；电场强度.

10．C

【解析】

试题分析：根据选项的表达式，分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式。A、C为电容器的电容，根据C=得电容的单位可以写成1C/V，所以的单位是1C2/V，储存的能量EC的单位是J，根据W=qU得1J=1C•V，选项A错误；的单位是1C/V2，选项B错误；根据电容C=，则，根据U=Ed

所以=CU2，即单位是1C•V，选项C正确，D错误。

考点：本题旨在考查国际单位制及之间的换算关系。