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2019-2020年高中物理 1-6電容器和電容基礎(chǔ)鞏固試題 教科版選修3-1 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列說法正確的是(　　) A．平行板電容器一極板帶電荷量＋Q，另一極板帶電荷量－Q，則此電容器不帶電 B．由公式C＝可知，電容器的電容隨電荷量Q的增加而增大 C．平行板電容器保持帶電荷量不變而增大兩極板間距離時(shí)，兩板間電壓減小 D．電容器的帶電荷量與兩極板間的電勢(shì)差成正比 答案：D 2．一個(gè)電容器帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差為U，若使其帶電荷量增加410－7 C，電勢(shì)差則增加20 V，則它的電容是(　　) A．110－8 F B．210－8 F C．410－8 F D．810－8 F 答案：B 3．電容器是一種常用的電子元件．對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A．電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷能力 B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比 C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比 D．電容的常用單位有μF和pF,1 μF＝103 pF 解析：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，A項(xiàng)正確．電容是電容器本身的性質(zhì)，只與正對(duì)面積、極板間的距離和電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與電容器的帶電荷量和兩極板間的電壓無關(guān)，B、C兩項(xiàng)不正確．電容器的常用單位的換算關(guān)系是1 μF＝106 pF，D項(xiàng)不正確． 答案：A 4．對(duì)于給定的電容器，在描述電容C、帶電荷量Q、兩板間電勢(shì)差U的相互關(guān)系中，下列圖像中正確的是(　　) 答案：A 5．如圖1－6－6所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．以下說法正確的是(　　) 圖1－6－6 A．若將上板A向左平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有a→b的電流 B．若將上板A向上平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有b→a的電流 C．若將下板B向下平移一小段位移，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有b→a的電流 D．若將S斷開，則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng)，G中無電流通過 解析：因A板與電池的負(fù)極相連，故A板帶負(fù)電，由C∝、Q＝CU和E＝，可以得出將A板向左平移一小段，則電容器的電容減小，A板帶電荷量減少，U不變，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則板間的油滴仍平衡；A板上移，則電容減小，A板帶電荷量減小，U不變，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，所以油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有b→a的電流，B項(xiàng)對(duì)，C項(xiàng)錯(cuò)；將S斷開，電容器的帶電荷量不變，則油滴仍平衡，所以D項(xiàng)錯(cuò)． 答案：B 6．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖1－6－7)．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若(　　) 圖1－6－7 A．保持S不變，增大d，則θ變大 B．保持S不變，增大d，則θ變小 C．保持d不變，減小S，則θ變小 D．保持d不變，減小S，則θ不變 解析：靜電計(jì)指針偏角體現(xiàn)電容器兩板間電壓大?。谧鲞x項(xiàng)所示的操作中，電容器電荷量Q保持不變，C＝＝保持S不變，增大d，則C減小，U增大，偏角θ增大，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；保持d不變，減小S，則C減小，U增大偏角θ也增大，故選項(xiàng)C、D均錯(cuò)． 答案：A 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖1－6－8所示是一個(gè)由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路．在增大電容器兩極板間距離的過程中(　　) 圖1－6－8 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 解析：由題知電容器兩板間電壓恒定，設(shè)已充電荷量為Q，當(dāng)兩板距離增大時(shí)，電容C變小，由Q＝CU可知帶電荷量Q將減小，必然有一部分正電荷通過電阻R回流．正確選項(xiàng)為B、C. 答案：BC 8．電容器A的電容比電容器B的電容大，這表明(　　) A．A所帶的電荷量比B多 B．A比B容納電荷的本領(lǐng)大 C．A的體積比B的體積大 D．兩電容器的電壓都改變1 V時(shí)，A的電荷量改變比B的大 解析：電容是電容器的固有屬性，由電容器本身的構(gòu)造決定，電容描述了電容器容納電荷的本領(lǐng)(電容器兩極間的電壓每改變1 V所改變電荷量的多少)大小，而不表示容納電荷的多少或帶電荷量的多少，正確答案為B、D項(xiàng)． 答案：BD 9.如圖1－6－9所示電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度．下述哪些做法可使指針張角增大(　　) 圖1－6－9 A．使A、B兩板靠近一些 B．使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開一些 C．?dāng)嚅_S后，使B板向右平移拉開一些 D．?dāng)嚅_S后，使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開一些 解析：圖中靜電計(jì)的金屬桿接A極，外殼和B板均接地，靜電計(jì)顯示的是A、B兩極板間的電壓，指針張角越大，表示兩極板間的電壓越高，當(dāng)合上S后，A、B兩板與電源兩極相連，板間電壓等于電源電壓不變，靜電計(jì)指針張角不變；當(dāng)斷開S后，板間距離增大，正對(duì)面積減小，都將使A、B兩板間的電容變小，而電容器電荷量不變，由C＝可知，板間電壓U增大，從而靜電計(jì)指針張角增大，答案為C、D. 答案：CD 10.一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn)，如圖1－6－10所示，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則(　　) 圖1－6－10 A．U變小，E不變 B．E變大，Ep變大 C．U變小，Ep不變 D．U不變，Ep不變 解析：當(dāng)平行板電容器充電后與電源斷開后，每板上帶電荷量Q不變．由E＝，U＝，C＝可推得：E＝即兩極板間場(chǎng)強(qiáng)只與極板上單位面積的帶電荷量(電荷的面密度)成正比． 所以兩板間場(chǎng)強(qiáng)E保持不變，由于板間距離d減小，據(jù)U＝Ed可知，電容器的電壓U變?。? 由于場(chǎng)強(qiáng)E不變，因此P點(diǎn)與接地的負(fù)極板即與大地的電勢(shì)差保持不變，即P點(diǎn)的電勢(shì)保持不變，因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能Ep保持不變．正確選項(xiàng)為A、C. 答案：AC 三、非選擇題 11．一同學(xué)用感應(yīng)起電機(jī)給一個(gè)電容器充電，充電后從電容器兩極板引出兩根導(dǎo)線，使兩根導(dǎo)線的端點(diǎn)相距很近時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是________．若將電容器兩極板和一個(gè)靜電計(jì)相連，然后給電容器充電，充電時(shí)間越長(zhǎng)，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度越大，這說明電容器帶電荷量越多時(shí)，它兩極板間的電勢(shì)差就________．為了定量地研究電容器所帶電荷量和兩極板間電勢(shì)差之間的關(guān)系，該同學(xué)用一個(gè)能夠給電容器提供5 mA穩(wěn)恒電流的恒流源給一個(gè)電容器充電，用秒表記錄充電時(shí)間，充電后用伏特表測(cè)電容器兩極板間的電勢(shì)差，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，由此可知實(shí)驗(yàn)中所用電容器的電容為________ μF.(保留兩位有效數(shù)字) 充電時(shí)間(s) 4 8 12 16 20 24 兩板間電壓(V) 4.26 8.51 12.77 17.02 21.88 25.53 解析：ΔQ＝IΔt　C＝　C＝ I＝5 mA　Δt＝4 s　ΔU＝4.25 V　C＝4 700 μF. 答案：火花放電　大　4.7103 12.如圖1－6－11所示，水平放置面積相同的金屬板A、B，A板掛在天平的一端，B板用絕緣支架固定，當(dāng)天平平衡時(shí)，兩板間的距離為5 mm.若在兩板間加400 V的電壓后，在天平右端要增加4 g砝碼，天平才能恢復(fù)平衡，可見金屬板A所帶的電荷量為______ C. 圖1－6－11 解析：在AB間加上電壓后，A板受到電場(chǎng)力EQ＝Q＝Δmg，所以Q＝＝ C＝510－7 C. 答案：510－7 13.如圖1－6－12所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每個(gè)鍵下面連一小塊金屬片；與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片．這兩片金屬片組成一個(gè)小電容器．該電容器的電容C可用公式C＝計(jì)算，式中常量εr＝910－12 Fm－1，S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離．當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)．設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50 mm2.鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm.如果電容變化0.25 pF.電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下多少？ 圖1－6－12 解析：由C＝得C1＝，C2＝ ΔC＝C2－C1＝εrS 代入數(shù)據(jù)得d2＝4.510－4 m＝0.45 mm，故至少按下的距離Δd＝0.15 mm. 答案：0.15 mm