高中物理 第一章 第8節(jié) 電容器的電容同步課堂檢測 新人教版選修3-1

【創(chuàng)新方案】高中物理第一章第8節(jié)電容器的電容同步課堂檢測新人教版選修3-11．以下關(guān)于電容器的說法正確的是()A．如果甲電容器的電容是乙電容器電容的2倍，那么甲電容器的帶電量一定是乙電容器帶電量的2倍B．如果甲電容器的帶電量是乙電容器帶電量的2倍，那么甲電容器的電容一定是乙電容器電容的2倍C．如果一個(gè)電容器其兩端的電壓為10V時(shí)，其電荷量為10－9C，那么該電容器的電容為10－D．以上說法均不正確解析：電容器的電容與帶電量無關(guān)，B錯(cuò)。由Q＝CU可知，電量還與電壓有關(guān)，A錯(cuò)。由C＝eq\f(Q,U)可計(jì)算出C＝10－10F，C對。故正確答案為C。答案：C2．下列哪些措施可以使電介質(zhì)為空氣的平行板電容器的電容變大些()A．使兩極板靠近些B．增大兩極板的正對面積C．把兩極板的距離拉開些D．在兩極板間放入云母解析：根據(jù)平行板電容器電容的計(jì)算公式C＝eq\f(εrS,4πkd)，減小距離、增大正對面積、插入介質(zhì)均可以增大電容。答案：ABD3．平行板電容器充電后不斷開電源，逐漸增大兩極板的正對面積，則正確的選項(xiàng)是()A．電容器電容將逐漸增大B．兩極板間的電場強(qiáng)度將逐漸增大C．兩極板間電壓將保持不變D．兩極板上帶電荷量不變解析：若電容器與電源連接不斷開，則兩板間電勢差恒定，兩板距離也不變，故場強(qiáng)大小也不變；而電容器電容隨著正對面積的增大而增大，極板帶電荷量隨著電容增大也增大。答案：AC4.如圖1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()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 圖1D．電阻R中有從b流向a的電流解析：開始時(shí)，圖中電容器被充電，A極板帶正電，B極板帶負(fù)電。根據(jù)平行板電容器的電容公式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，當(dāng)增大電容器兩極板間的距離d時(shí)，電容C變小，由于電容器始終與電池相連，電容器極板間的電壓UAB保持不變，根據(jù)電容的定義式C＝eq\f(Q,U)，當(dāng)C減小時(shí)，電容器兩極板所帶電荷量Q減小，A極板所帶的正電荷一部分經(jīng)R流向電源的正極，即電阻R中有從a流向b的電流，所以選項(xiàng)B、C正確。答案：BC5.如圖2所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d，今在兩極板間正中央放入一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場力大小為()A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2)C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd) 圖2解析：平行板電容器極板間電場為勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E＝eq\f(Q,Cd)，因此點(diǎn)電荷q在其中所受到的電場力為F＝Eq＝eq\f(Qq,Cd)。答案：C6．有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比為5∶4，它們所帶電荷量之比為5∶1，兩極板間距離之比為4∶3，則兩極板間電壓之比和電場強(qiáng)度之比為()A．4∶11∶3 B．1∶43∶1C．4∶13∶1 D．4∶14∶3解析：eq\f(U1,U2)＝eq\f(Q1C2,Q2C1)＝eq\f(5×4,1×5)＝4∶1，eq\f(E1,E2)＝eq\f(U1d2,U2d1)＝eq\f(4×3,1×4)＝3∶1。答案：C7.如圖3所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則()A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) 圖3B．P點(diǎn)的電勢將降低C．帶電油滴的電勢能將減少D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大解析：電容器上極板向上移動(dòng)一小段距離之后，由于兩極板間電壓U不變，由公式E＝eq\f(U,d)知兩板間場強(qiáng)變小，油滴所受電場力變小，帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；P到下極板距離d不變，而強(qiáng)場E減小，由公式U＝Ed知P與下極板的電勢差變小，又因?yàn)橄聵O板電勢不變，所以P點(diǎn)的電勢變小，B對；由于靜電力向上，而電場方向向下，可以推斷油滴帶負(fù)電，又因P點(diǎn)的電勢降低，所以油滴的電勢能增大，C錯(cuò)；圖中電容器兩端電壓U不變，電容C減小時(shí)由公式Q＝CU，帶電荷量減小，D錯(cuò)。答案：B8.如圖4所示，在平行板電容器間懸掛一質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的小球，當(dāng)給電容器充上nQ的電荷量后，小球在圖示位置保持平衡，設(shè)電容器兩極板間的距離為d，試求：(1)電容器的電容； (2)電容器兩極板間的電壓。(n?1) 圖4解析：對小球受力分析如圖所示，由圖知：EQ＝mgtanθ，所以電容器的電壓U＝Ed＝eq\f(mgdtanθ,Q)，C＝eq\f(nQ,U)＝eq\f(nQ,\f(mgdtanθ,Q))＝eq\f(nQ2,mgdtanθ)。答案：(1)eq\f(nQ2,mgdtanθ)(2)eq\f(mgdtanθ,Q)9.如圖5所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上，兩極間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10－8C，A極板接地。求：(1)平行板電容器的電容； 圖5(2)平行板電容器兩板之間的電場強(qiáng)度；(3)距B板為2cm的C點(diǎn)處的電勢。解析：(1)由電容定義C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×10－9F(2)兩板之間為勻強(qiáng)電場E＝eq\f(U,d)＝eq\f(60,