2024新教材高中物理課時跟蹤檢測八電容器的電容新人教版必修第三冊

課時跟蹤檢測(八)電容器的電容eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．電容器是一種常用的電子元件。下列對電容器相識正確的是()A．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比B．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比C．在相同電壓作用下，帶電荷量多的電容器的電容比較大D．電容的常用單位有μF和pF,1μF＝103pF解析：選C電容是表示電容器儲存電荷本事大小的物理量。電容的大小是由電容器本身結(jié)構(gòu)確定的，與兩極板間電壓及電容器所帶電荷量無關(guān)，A、B錯誤；由C＝eq\f(Q,U)知，U肯定時，帶電荷量Q越大的電容器，C越大，C正確；單位μF與pF的換算關(guān)系為1μF＝106pF，D錯誤。2.(多選)如圖1所示，平行板電容器和恒定直流電源相連，箭頭表示此刻的電流方向。下列說法正確的有()A．電容器正在充電B．電容器正在放電圖1C．電容器兩板間距離肯定正在變大D．電容器兩板間距離可能正在變小解析：選AD平行板電容器和恒定直流電源相連，電容器兩端電壓不變，箭頭表示此刻的電流方向，則電容器正在充電，故A正確，B錯誤；電容器正在充電，電容器兩板所帶電荷量增大，電容器的電容增大，所以電容器兩板間距離可能正在變小，故D正確，C錯誤。3．對電容C＝eq\f(Q,U)，以下說法正確的是()A．電容器充電電荷量越多，電容增加越大B．電容器的電容跟它兩極板間所加電壓成反比C．電容器的電容越大，所帶電荷量就越多D．對于確定的電容器，它所帶的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變解析：選D電容器的電容由電容器本身的特性確定，與兩極板間電壓及電容器所帶電荷量無關(guān)，故A、B錯誤，D正確；由C＝eq\f(Q,U)知，電容器所帶電荷量與電容器電容和兩極板間電壓均有關(guān)系，故C錯誤。4．一個已充電的電容器，若使它的電荷量削減3×10－4C，則其電壓削減為原來的eq\f(1,3)，則()A．電容器原來的帶電荷量為9×10－4B．電容器原來的帶電荷量為4.5×10－4C．電容器原來的電壓為1VD．電容器的電容變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,3)解析：選B由題意知C＝eq\f(Q,U)，C＝eq\f(Q－3×10－4C,\f(1,3)U)，聯(lián)立解得Q＝4.5×10－4C，故B正確，A錯誤；因電容器的電容不知，所以無法得出電容器原來的電壓，C錯誤；電容是由電容器本身特性確定，跟電壓和電荷量的改變無關(guān)，所以電容器的電容不變，D錯誤。5.如圖2所示為某一電容器中所帶電荷量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是()A．此過程是充電過程B．此過程是放電過程圖2C．該電容器的電容為5×10－2D．該電容器的電荷量改變量為0.2C解析：選B由Q＝CU知，U降低，Q減小，故為放電過程，A錯誤，B正確；C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(0.2,40)F＝5×10－3F，C錯誤；ΔQ＝C·ΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D錯誤。6．平行板電容器保持與恒壓直流電源兩極連接，充電結(jié)束后，電容器的電壓為U，電荷量為Q，電容為C，極板間的電場強度為E?，F(xiàn)將兩極板間距離減小，則引起的改變是()A．Q變大 B．C變小C．E變小 D．U變小解析：選A平行板電容器保持與恒壓直流電源兩極連接，其電壓U保持不變，將兩極板間距離d減小，由電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，分析得知，電容C變大；電荷量Q＝CU，U不變，C變大，Q變大；由E＝eq\f(U,d)分析可知電場強度E變大。故A正確，B、C、D錯誤。7．“探究電容器充、放電”的試驗裝置示意圖如圖3所示，已知靈敏電流計0刻度在表盤中心位置，經(jīng)推斷：當(dāng)電流從靈敏電流計左接線柱流入時指針左偏；電流從靈敏電流計右接線柱流入時指針右偏。請依據(jù)所學(xué)學(xué)問回答下列問題：圖3(1)電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)S扳到b放電的過程中，靈敏電流計指針會________(填“左”或“右”)偏。(2)將開關(guān)S扳到a，讓電源給電容器充電結(jié)束后，保持開關(guān)位置不變，若在電容器中間插入一層有機玻璃板，則在插入過程中靈敏電流計指針________(填“左”或“右”)偏。解析：(1)當(dāng)電流從靈敏電流計左接線柱流入時指針左偏；電流從靈敏電流計右接線柱流入時指針右偏。電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)S扳到b放電的過程中，電流自左向右通過電流計，靈敏電流計指針會左偏。(2)將開關(guān)S扳到a，讓電源給電容器充電結(jié)束后，保持開關(guān)位置不變，電容器極板間電壓恒定，若在電容器中間插入一層有機玻璃板，電容增大，電荷量增加，電流自右向左通過電流計，靈敏電流計指針會右偏。答案：(1)左(2)右eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新8.如圖4所示，一帶電油滴懸浮在平行板電容器兩極板A、B之間的P點，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將極板A向下平移一小段距離，但仍在P點上方，其他條件不變。下列說法中正確的是()A．油滴將向下運動 B．油滴將向上運動圖4C．電容器電容減小 D．極板帶電荷量將減小解析：選B將極板A向下平移一小段距離，電容器極板間的電壓保持不變，依據(jù)E＝eq\f(U,d)分析得知，板間場強增大，油滴所受電場力增大，油滴將向上運動，故A錯誤，B正確。將極板A向下平移一小段距離時，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)知電容C增大，而電容器的電壓U不變，由Q＝CU知，極板帶電荷量將增大，故C、D錯誤。9.(多選)如圖5所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板與靜電計連接，負(fù)極板接地，兩板間有一個正摸索電荷固定在P點，正極板保持不動，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離，下列說法正確的是()A．靜電計指針張角變小圖5B．靜電計指針張角不變C．正電荷在P點的電勢能減小D．正電荷在P點的電勢能不變解析：選AC將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離，兩板間的距離減小，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容C增大，而電容器的電荷量Q不變，則由C＝eq\f(Q,U)得，板間電壓U減小，因此靜電計的指針張角變小，故A正確，B錯誤；依據(jù)板間場強E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，可知E不變，P點到負(fù)極板距離減小，由公式U＝Ed得，P點的電勢降低，正電荷在P點的電勢能變小，故C正確，D錯誤。10.如圖6所示是測定液面高度h的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流計，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體。已知電流從靈敏電流計左邊接線柱流進(jìn)電流計，指針向左偏。假如在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生改變時視察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則()A．導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在增大圖6B．導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在增大C．導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在減小D．導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在減小解析：選D電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，說明流過電流計G的電流方向由左→右，則導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，由Q＝CU可知，導(dǎo)體芯A與液體形成的電容器的電容減小，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知液體的深度h在減小，故D正確。11.(多選)如圖7所示，豎直放置的平行板電容器與定值電阻R、電源E相連，用絕緣細(xì)線將帶電小球q懸掛在兩極板間，閉合開關(guān)S后細(xì)線與豎直方向夾角為θ。則有()A．保持開關(guān)S閉合，將A板向右平移，θ不變B．保持開關(guān)S閉合，將A板向左平移，θ變小圖7C．?dāng)嚅_開關(guān)S，將A板向右平移，θ不變D．?dāng)嚅_開關(guān)S，將A板向右平移，θ變小解析：選BC保持開關(guān)S閉合，電容器兩端的電勢差不變，將A板向右平移，d減小，則電場強度增大，帶電小球所受電場力增大，依據(jù)共點力平衡條件知，θ角變大，反之向左平移A板，θ角變小，A錯誤，B正確；斷開開關(guān)S，電荷量不變，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，E＝eq\f(U,d)，C＝eq\f(Q,U)，聯(lián)立解得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，故電場強度大小與兩極板間的距離無關(guān)，故電場強度不變，所以向右平移A板，θ角不變，C正確，D錯誤。12．(2024·鄭州檢測)圖8甲、乙、丙為探究影響平行板電容器電容大小的因素的試驗，請將正確的結(jié)論填在橫線上。兩平行板之間的電場可以視為勻強電場，給電容器充電后與電源斷開。圖8(1)如圖8甲所示，若保持板間距離d不變，正對面積S變小，則兩板電容C______，板間電勢差U______(填“變小”“變大”或“不變”)。(2)如圖8乙所示，若保持S不變，d變大，兩板電容C________，板間電場強度E________(填“變小”“變大”或“不變”)。(3)如圖8丙所示，若保持S和d都不變，在兩極板間插入介質(zhì)板后，則板間電勢差U__________，板間電場強度E__________(填“變小”“變大”或“不變”)。解析：(1)保持板間距離d不變，兩極板正對面積減小，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)得知，電容C變小，而電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析得到，板間電勢差U變大。(2)保持S不變，板間距離d增大，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)得知，電容C變小，而電容器的電荷量Q不變，依據(jù)E＝eq\f(U,d)和Q＝UC，可以知道：E＝eq\f(4πkQ,εrS)，故E和d無關(guān)，故E不變。(3)保持S和d都不變，插入介質(zhì)板后，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)得知，電容C變大，而電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析得到，板間電勢差U變小，由U＝Ed可以知道，E變小。答案：(1)變小變大(2)變小不變(3)變小變小13.如圖9所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10F，兩極板間距離d＝1.20×10－3m，g取10m/s2(1)該電容器所帶電荷量。(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量m＝2.0×10－3kg，恰在板間處于靜止