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2019-2020年高二物理 第13單元45分鐘過關(guān)檢測（訓(xùn)練28電容器的電容）（有解析） 大綱人教版第二冊 基礎(chǔ)鞏固站起來，拿得到！ 1.關(guān)于電容器的充放電，下列說法中正確的是（ ） A.充放電過程中外電路有瞬間電流 B.充放電過程中外電路有恒定電流 C.充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減少 答案：AD 解析：電容器充放電過程中，電路中有短暫的電流，且電流是逐漸減小的，選項(xiàng)A正確.充電過程中電源提供的電能有一部分貯存到電容器兩板間的電場中，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.放電過程中，隨著電容器兩板間所帶電荷量的逐漸減小，場強(qiáng)也逐漸減少，電場能也逐漸減少，選項(xiàng)D正確. 2.根據(jù)電容器的定義式C=可知（ ） A.電容器電容越大，電容器所帶電荷量就越多 B.電容器的兩極板間電勢差越大，電容越大 C.電容器的電容與其帶電荷量成正比，與兩極板間的電勢差成反比 D.電容器的電容不隨帶電荷量及兩極板間的電勢差的變化而變化 答案：D 解析：本題主要考查電容的定義式C=，即C與Q、U皆無關(guān)，Q與U成正比. 3.一個(gè)電容器，當(dāng)所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間的電勢差為U，如果所帶電荷量增大為2Q，則（ ） A.電容器電容增大為原來的2倍，兩極板間電勢差保持不變 B.電容器電容減少為原來的，兩極板間電勢差保持不變 C.電容器電容保持不變，兩極板間電勢差增大為原來的2倍 D.電容器電容保持不變，兩極板間電勢差減少為原來的 答案：C 解析：本題考查對電容器電容定義式的理解，應(yīng)明確：對某一電容器而言，其電容的大小，決定于它的結(jié)構(gòu)，與其所帶的電荷量及兩極板間的電勢差無關(guān). 由于電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變，故其電容也不變.由電容的定義式C=可知，當(dāng)所帶的電荷量增大為2Q時(shí)，兩板間的電壓也相應(yīng)增大為2U.故選項(xiàng)C正確. 4.對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是（ ） A.將兩極板之間的距離加大，電容將增大 B.將兩極板平行錯(cuò)開，使正對面積減小，電容將減小 C.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大 答案：BCD 解析：本題考查了有關(guān)影響電容器大小的因素有哪些.由電容的決定式C=可知，影響平行板電容器電容大小的因素有：①隨正對面積的增大而增大；②隨兩板之間距離的增大而減?。虎墼趦蓸O板之間放入電介質(zhì)，電容增大.根據(jù)上面敘述可直接看出B、C選項(xiàng)正確.對于D選項(xiàng)，實(shí)際上是減小了平行板之間的距離.所以本題正確選項(xiàng)為BCD. 5.如圖所示，先接通S使電容器充電，然后斷開S.當(dāng)增大兩極板間距離時(shí)，電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢差U、電容器兩極板間場強(qiáng)的變化情況是（ ） A.Q變小，C不變，U不變，E變小 B.Q變小，C變小，U變大，E不變 C.Q不變，C變小，U變大，E不變 D.Q不變，C變小，U變小，E變小 答案：C 解析：電容器充電后再斷開，其所帶的電荷量不變，由C∝可知，d增大時(shí)，C減小，又因U=，所以U變大，對于場強(qiáng)E，由于E=,U===，所以E===.由以上分析可知，間距d增大，E不變化. 6.如圖所示，平行板電容器板面水平放置于空氣中，兩板與電源連接，A板接靜電計(jì)小球，B板接靜電計(jì)外殼，這時(shí)有一個(gè)帶電微粒在電容器中靜止.在電鍵S閉合時(shí)，將A板水平向左移一段距離，微粒的運(yùn)動情況是___________，電容器帶電荷量的變化情況是___________.如果先斷開電鍵，再把A板向左移動一段距離，則微粒的運(yùn)動情況是___________，靜電計(jì)指針張角的變化情況是___________. 答案：處于靜止?fàn)顟B(tài) 減小 加速向上運(yùn)動 增大 解析：電鍵S閉合時(shí)，將A板水平左移，板間的電壓不會改變，所以板間的場強(qiáng)不變，板間微粒受力情況也不變，微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)A板左移時(shí)，電容器正對面積減小，電容器電容隨之減小，由C=知，電容器所帶電荷量減少；當(dāng)先斷開電鍵時(shí)，電容器電荷量不變，此時(shí)將A板左移，電容器正對面積減小，電容減小，由C=知，板間電壓增大，靜電計(jì)指針的張角增大；同時(shí)板間場強(qiáng)增大，微粒所受向上的電場力將大于其重力，故微粒將加速向上運(yùn)動. 7.一個(gè)電容器的帶電荷量是410-8 C，兩極板間的電壓是2 V，該電容器的電容是________________F，如果將所帶電荷量全部放掉，此電容器的電容是________________F. 答案：210-8 210-8 解析：依據(jù)C=可得：C== F=210-8 F. 因?yàn)殡娙萜鞯碾娙菔怯呻娙萜鞅旧淼男再|(zhì)決定的，與Q、U無關(guān)，所以將所帶電荷量全部放掉，這個(gè)電容器的電容仍然為210-8 F. 能力提升踮起腳，抓得住！ 8.下圖中有關(guān)固定電容器的電荷量Q、電壓U、電容C的關(guān)系曲線正確的是（ ） 答案：BCD 解析：電容是由電容器本身的因素決定的，與電容器兩極板間的電壓及所帶的電荷量無關(guān)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B和D正確.電容器所帶電荷量與兩極板之間的電壓成正比，所以選項(xiàng)C正確. 9.某電容器上標(biāo)有“1.5 μF 9 V”，則該電容器（ ） A.所帶電荷量不能超過1.510-6 C B.所帶電荷量不能超過1.3510-5 C C.所加的電壓不應(yīng)超過9 V D.該電容器的擊穿電壓為9 V 答案：BC 解析：電容器上所標(biāo)的“1.5 μF9 V”為其電容和額定電壓值，由此可求得電容器允許帶的電荷量的最大值為Q=CU=1.510-69 C=1.3510-5 C，所以選項(xiàng)B、C正確. 10.將平行板電容器充電后，去掉電源，下面說法正確的是（ ） A.相對面積不變，極板間距離增大，場強(qiáng)不變，電勢差增大 B.極板間距離不變，相對面積減小，場強(qiáng)變大，電勢差增大 C.相對面積不變，極板間距離減小，電荷量減少，電容增大 D.極板間距離不變，相對面積增大，電容增大，電荷量不變 答案：ABD 解析：由U=和E=以及C=,可得E=，當(dāng)去掉電源后，意味著Q不變，因此若S不變，無論d如何變化，E將保持不變;若S變小，則E變大.然后根據(jù)U=Ed判定兩極板間的電勢差變化情況.所以，正確選項(xiàng)為ABD. 11.一個(gè)平行板電容器，使它每板電荷量從Q1=3010-6 C增大到Q2=3610-6 C時(shí)，兩板間的電勢差從U1=10 V增大到U2=12 V，這個(gè)電容器的電容量多大？如果使兩板電勢差從10 V降為U2′=6 V，則每板需減少多少電荷量？ 答案：3 μF 1.2105 C 解析：電荷量的增加量和電勢差的增加量分別為 ΔQ=Q2-Q1=3610-6 C-3010-6 C=610-6 C ΔU=U2-U1=12 V-10 V=2 V. 根據(jù)電容的定義，電容器的電容量等于每增加1 V電勢差所需增加的電荷量，即 C== F=310-6 F=3 μF 要求兩極板間電勢差降為6 V，則每板應(yīng)減少的電荷量為 ΔQ′=CΔU′=310-6(10-6) C=1.210-5 C. 拓展應(yīng)用跳一跳，夠得著！ 12.設(shè)可變電容器兩極板間的電壓是恒定的. （1）將動片旋出一些，稍微減小極板間的正對面積，該電容器的電容將如何變化？ （2）如果兩極板間的正對面積不變，只使極板間的距離稍微增大，則電容器的電容將如何變化？ 答案：（1）變小 （2）變小 解析：依據(jù)題意可知可變電容器兩極板間的電壓保持不變. （1）當(dāng)動片旋出一些，稍微減小電容器兩個(gè)極板間的正對面積，依據(jù)C=可知：電容器的電容將會變小 （2）當(dāng)兩板間的距離稍微變大一些時(shí)， 依據(jù)C=可知：電容器的電容也將變小. 13.右圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，電鍵閉合，在增大電容器兩極板間距離的過程中…（ ） A.電阻R中沒有電流 B.電容器的電容變小 C.電阻R中有從a流向b的電流 D.電阻R中有從b流向a的電流 答案：BC 解析：圖中電容器被充電，A極板帶正電，B極板帶負(fù)電.根據(jù)平行板電容器的大小決定因素C∝可知，當(dāng)增大電容器兩極板間距離d時(shí)，電容C變小.由于電容器始終與電池相連，電容器兩極板間電壓UAB保持不變，根據(jù)電容的定義C=，當(dāng)C減小時(shí)電容器兩極板所帶電荷量Q都要減小，A極板所帶正電荷的一部分從a到b經(jīng)電阻R流向電源正極，即電阻R中有從a流向b的電流. 14.如圖，把一個(gè)平行板電容器接在電壓U=10 V的電源上，現(xiàn)進(jìn)行下列四步動作： （1）合上S； （2）在兩板中央插入厚為的金屬板； （3）打開S； （4）抽出金屬板. 則此時(shí)電容器兩板間的電勢差為（ ） A.0 V B.10 V C.5 V D.20 V 答案：D 解析：每一步動作造成的影響如下： （1）合上S，電源對電容器充電，至電壓為U，設(shè)電容為C，則帶電荷量Q1=CU，板間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1=. （2）插入金屬板，板的兩側(cè)出現(xiàn)等量異號的感應(yīng)電荷，上下形成兩個(gè)勻強(qiáng)電場區(qū)域，其寬度均為.由于整個(gè)金屬板為等勢體，則A板與金屬板之間、金屬板與B板之間的電勢差為，因此其場強(qiáng)增為原來的2倍，即E2=2E1，如下圖.顯然，在插入過程中，電源還對A、B兩板繼續(xù)充電，板上電荷量增為原來的2倍，即Q2=2Q1. （3）打開S，A、B兩板的電荷量保持不變，即Q3=Q2=2Q1. （4）抽出金屬板，電容器的電容仍為C，而電荷量為2Q1，所以兩板間的電勢差為=2U=20 V.所以正確選項(xiàng)為D.