第一節(jié) 電容器 電容（分層練習(xí)）（解析版）高中物理同步課堂（高教版電工電子類）

第1節(jié)電容器電容

一、電容器與電容

1.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.電容器能儲(chǔ)存電荷B.電容器兩電極正對(duì)面積越大，電容越小

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C.電容器兩電極的距離越遠(yuǎn)，電容越大D.電容的常用單位有四和pF,1HF=10PF

【答案】A

【詳解】A.電容器能儲(chǔ)存電荷，故A正確；

BC.根據(jù)C=可知電容器兩電極正對(duì)面積越大，電容越大；電容器兩電極的距離越遠(yuǎn)，電容越小，故

471kd

BC錯(cuò)誤；

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D.電容的常用單位有四和pF,lMF=10pF,故D錯(cuò)誤。故選A。

2.在進(jìn)行電容器充放電的實(shí)驗(yàn)研究中，所選的電容器標(biāo)有“10V,1000NF”。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是

（）

A.電容器的擊穿電壓為10V

B.放電后，電容器的電容為零

C.電容器充電時(shí)，電流逐漸減小，電容器兩端電壓保持不變

D.電容器放電時(shí)，電流逐漸減小，電容器兩端電壓逐漸減小

【答案】D

【詳解】A.由題可知，電容器的額定電壓為10V,這個(gè)數(shù)值比擊穿電壓低，故A錯(cuò)誤；

BI）.電容器放電的過程中電容器的電容不變，電流逐漸減小，根據(jù)可知，電容器兩端電壓逐漸減小,

故D正確，B錯(cuò)誤；

C.電容器充電時(shí)，電流逐漸減小，根據(jù)可知電容器兩端電壓增大，故C錯(cuò)誤。

故選Do

3.如圖所示的電解電容器是電氣設(shè)備電路中常用的電子元件，該電容器的標(biāo)識(shí)為“68nF,400V”，則該電

容器（）68juF

400V

A.沒有正、負(fù)極

B.未接入電路時(shí)電容為0

C.只能接在400V的電壓下工作

D.在額定電壓下所帶電荷量為2.72義10飛

【答案】D

【詳解】A.電解電容存在正、負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.電容表示電容器容納電荷的本領(lǐng)，即使未接入電路中，電容也不變，B錯(cuò)誤；

C.電容器標(biāo)的“400V”指的是電容器的耐壓值，即所接交流電的最大值不能超過400V,低于400V也能工

作，C錯(cuò)誤；

D.由。=。。，代入數(shù)據(jù)可得02.72X10C,I）正確。故選D。

二、電容器的充放電

4.某學(xué)習(xí)小組在“用傳感器觀察電容器放電過程”的實(shí)驗(yàn)中得到的/一力圖像如圖所示，則電容器釋放的電

荷量約為（）

C.3.2X10-3CD.5.6X10-3C

【答案】C

【詳解】電流-時(shí)間（/-t）圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義為這段時(shí)間內(nèi)通過電路某截面的電荷量由

圖像知所圍面積為42X0.4X0.2X10-3C"3.4X10-3C

C選項(xiàng)最接近，故選C。

5.（多選）隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類也有很多，

如圖所示是用I平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí)，把物體放到電子秤面板上，壓力

作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則放上物體（）

A.穩(wěn)定后電容器的帶電量變小

B.穩(wěn)定后電容器的電容增大

C.膜片電極下移過程中G表中有從b流向a的電流

D.穩(wěn)定后極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變

【答案】BC

【詳解】AB.平行板上層膜片電極下移，則d減小。由平行板電容器電容的表達(dá)式

C=^~

47rkd

可知d減小，C增大。而電容器兩端的電壓不變，由

c=&

U

可知帶電量增大，A錯(cuò)誤，B正確；

C.平行板電容器帶電量增大，則繼續(xù)充電，由電路簡(jiǎn)圖可知G表中有從￡流向a的電流，C正確;

D.由

E上

d

可知d減小，〃不變，￡增大，D錯(cuò)誤。故選BC。

三、平行板電容器及動(dòng)態(tài)分析

6.（多選）指紋傳感器的結(jié)構(gòu)大致為：在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬金屬顆粒，每一顆粒充當(dāng)電容器的

一個(gè)極，外表面絕緣，當(dāng)手指的指紋與絕緣表面接觸時(shí)，指紋為電容器的另外一個(gè)極，由于指紋深淺不同，

對(duì)應(yīng)的峪（本義：山谷）和崎（本義：山脊）與金屬顆粒間形成一個(gè)個(gè)電容不同的電容器。若金屬顆粒與

手指間組成的每個(gè)電容電壓保持不變，則（）

A.指紋的崎處比峪處與對(duì)應(yīng)的金屬顆粒構(gòu)成的電容器電容小

B.指紋的喳處比峪處與對(duì)應(yīng)的金屬顆粒構(gòu)成的電容器帶電量大

C.在手指擠壓絕緣表面時(shí)，電容器電極間的距離減小，金屬顆粒帶電量增大

D.半導(dǎo)體基板是金屬顆粒和指紋構(gòu)成的電容器的介質(zhì)

【答案】BC

【詳解】A.由題意可知，指紋的暗處與金屬顆粒構(gòu)成的電容器兩板間距較小，根據(jù)

可知指紋的靖處比峪處與對(duì)應(yīng)的金屬顆粒構(gòu)成的電容器電容大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

Q=CU

因金屬顆粒與手指間組成的每個(gè)電容電壓保持不變，則指紋的崎處比峪處與對(duì)應(yīng)的金屬顆粒構(gòu)成的電容器

帶電量大，選項(xiàng)B正確；

C.在手指擠壓絕緣表面時(shí)，電容器電極間的距離減小，根據(jù)

可知，手指與金屬顆粒組成的電容變大，根據(jù)

Q=CU

則金屬顆粒帶電量增大，選項(xiàng)C正確；

I）.金屬顆粒和指紋構(gòu)成的電容器的介質(zhì)是空氣，不是半導(dǎo)體基板，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

7.如圖所示，當(dāng)被測(cè)物體在左、右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)。物體位置變

化時(shí)，電容器電容C也會(huì)發(fā)生變化。從圖中位置開始計(jì)時(shí)，關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)則下列說法正確的是（）

電容器極板：

:’!??電介質(zhì)~板被^測(cè)n物體

A.電容C增大，說明物體在向右運(yùn)動(dòng)

B.電容C減小，說明物體在向左運(yùn)動(dòng)

C.電容C均勻增大，說明物體在向左勻速運(yùn)動(dòng)

D.電容C均勻減小，說明物體在向左勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】C

【詳解】AB.當(dāng)物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電介質(zhì)插入兩板間的長(zhǎng)度減小，根據(jù)

￡S

c=

4兀kd

可知電容。減??；同理，物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容C變大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;

CD.根據(jù)

c=-^-

^7tkd

可知，若電容C均勻增大，說明電介質(zhì)插入兩板間的長(zhǎng)度均勻增加，說明物體在向左勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正

確，D錯(cuò)誤。故選C。

8.如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。

在兩極板間有一固定在尸點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以？表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，及表示點(diǎn)電荷在尸點(diǎn)的電勢(shì)能，〃表示

將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則（）

B.0增大，￡不變

C.，減小，￡,增大D.?減小，￡不變

【答案】D

【詳解】平行板電容器帶有等量異種電荷，且電荷量0保持不變，保持卜.極板不動(dòng)，將上極板向卜移動(dòng)一

小段距離至題圖中虛線位置，根據(jù)電容的計(jì)算公式

C=-^~