10-4電容器的電容(2019人教版必修第三冊)(解析版)

10.4電容器的電容課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（多選）關(guān)于已充上電的某個平行板電容器，下列說法正確的是()A．兩極板上一定帶等量異種電荷B．兩極板所帶的電荷量為兩極板所帶電荷量的絕對值之和C．電容器帶電荷量多，說明它容納電荷的本領(lǐng)大D．某電容器帶電荷量越多，兩極板間的電勢差就越大【答案】AD【解析】【詳解】電容器充電后一定帶有電量相等的異種電荷，選項A正確；兩極板所帶的電荷量指一個極板所帶電量的絕對值，選項B錯誤；描述電容器容納電荷的本領(lǐng)的是電容，選項C錯誤；由U＝知，電容器帶電量越多，兩極板間的電勢差就越大，選項D正確；故選D．2．（多選）如圖所示是描述對給定的電容器充電時極板上帶電荷量Q、極板間電壓U和電容C之間的關(guān)系圖象，其中正確的是（）A． B． C． D．【答案】BCD【解析】【詳解】ABD．電容器電容的大小與電容的帶電量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關(guān)，電容器電容的決定式為只要電容器兩極板正對面積S，兩極板間的距離d，以及介質(zhì)不變，其電容就不發(fā)生變化，A錯誤，BD正確；C．根據(jù)可得由于電容器不變，因此電量Q和電壓U成正比，C正確。故選BCD。3．如圖所示，為某一電容器中所帶電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．是充電過程B．是放電過程C．該電容器的電容為5.0×10﹣2FD．電容器的電量變化量為0.20C【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．由圖象可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)圖象，當(dāng)電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為故C錯誤；D．C如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則?Q=C?U=0.005F×（40﹣36）V=0.02C故D錯誤；故選B。4．（多選）如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S原來跟“2”相接。從t＝0開始，開關(guān)改接“1”，一段時間后，把開關(guān)改接“2”，則流過電路中P點的電流I和電容器兩極板的電勢差UAB隨時間變化的圖像可能正確的有（）A． B． C． D．【答案】BC【解析】【詳解】AB．從t＝0開始，開關(guān)接“1”電容器開始充電，由于電容器帶電量越來越多，充電電流越來越小，最后減小到0，把開關(guān)改接“2”后，電容器通過電阻R放電，隨電容器帶電量越來越小，電流也會越來越小，最后電流減小到零，放電過程中電流的方向與充電過程中相反，因此B正確，A錯誤；CD．從t＝0開始，開關(guān)接“1”電容器開始充電，由于充電電流越來越小，電容器兩板間的電壓增加的越來越慢，把開關(guān)改接“2”后電容器通過R放電，由于放電電流越來越小，電容器兩板間的電壓減小的越來越慢，但整個過程中UAB始終為正值，C正確，D錯誤。故選BC。5．平行板電容器與電池始終保持相連，當(dāng)右極板由虛線位置平移到如圖所示的實線位置的過程中，設(shè)兩板間的電壓為U、電場強度為E、電容器電容為C及電量為Q，以下說法正確的是A．電路是斷路，不可能有電荷定向移動B．有正電荷從b到a定向移動，電流方向為順時針C．U不變，E變大，C變小，Q變小D．U不變，E變小，C變大，Q變大【答案】B【解析】【詳解】AB.當(dāng)右極板由虛線位置平移到如圖所示的實線位置的過程中，兩板間距d變大，根據(jù)可知，C變小，由于兩板間電壓U一定，根據(jù)Q=CU可知，電容器電量減小，電容器放電，則電路中會有正電荷從b到a定向移動，電流方向為順時針，選項A錯誤，B正確；CD.平行板電容器與電池相連，其電壓U保持不變，當(dāng)二極板間距離變大后，由分析可知，板間場強E變?。梢陨系姆治隹芍?，C變小，Q變小，故CD錯誤．6．如圖所示，平行板電容器通過一滑動變阻器R與直流電源連接，G為一零刻度在表盤中央的靈敏電流計，閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）A．若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的兩板間電壓將減小B．若只在兩板間插入電介質(zhì)，電容器的電容將保持增大C．若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器儲存的電荷量將減少D．若只將電容器下極板向下移動一小段距離，此過程電流計中有從a到b方向的電流【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．閉合開關(guān)S后，電容器板間電壓等于變阻器下部分電阻的電壓，保持不變，若只在兩板間插入電介質(zhì)，C＝，電容器的電容將增大，故A錯誤，B正確；C．若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器極板間電壓增大，則電容器所帶電荷增多，故C錯誤；D．若只將電容器下極板向下移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，而電壓不變，則電容器所帶電量減小，電容器放電。由于上極板帶正電，所以此過程電流計中有從b到a方向的電流，故D錯誤。故選B。7．某實驗小組利用如圖甲所示的電路圖“觀察電容器的充放電現(xiàn)象”。(1)若將開關(guān)S打到1，電容器上極板帶___________填“正”或“負”電，再將S打到2，通過A表的電流方向向___________填“左”或“右”。(2)實驗中所使用的電容器如圖乙所示，當(dāng)電容器兩端電壓為額定電壓時，電容器正極板帶電量為___________C。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字(3)下列關(guān)于電容器充電時電容器所帶的電荷量Q與兩極板間的電壓U的關(guān)系、電容器放電時電路中的電流I與時間t的關(guān)系正確的是___________?！敬鸢浮?/p>

正

左

2.6

BD##DB【解析】【詳解】(1)[1]電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電，則電容器上極板帶正電。[2]將S打到2，電容器放電，正電荷向左定向移動，所以通過電流表的電流方向向左。(2)[3]實驗中所使用的電容器如圖乙所示，顯然額定電壓為5.5V，電容C=0.47F，當(dāng)電容器兩端電壓為額定電壓時，電容器極板上所帶電量(3)[4]AB．根據(jù)電容器的定義式，可知，電壓隨著電量均勻增加，故A錯誤，B正確；CD．電容器放電過程中隨著電荷量的減少，電壓也減少最終為零，而放電時電流肯定減小的，且減小的越來越慢，故C錯誤，D正確。故選BD。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練8．如圖所示，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計的金屬球與電容器的一個極板連接，外殼與另一個極板同時接地，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度反映電容器兩極板間的電勢差。實驗中極板上的電荷量保特不變，設(shè)電容器兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為。下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）A．保持S不變，增大d，則不變B．保特S不變，減小d，則變小C．保持d不變，減小S，則變小D．保持不變，在兩板間插入電介質(zhì)，則變大【答案】B【解析】【詳解】AB．據(jù)知，保持S不變，增大d，則C變小，根據(jù)可知，U變大，則θ變大；同理可知保特S不變，減小d，則C變大，U變小，則變小，故A錯誤，B正確；C．據(jù)知，保持d不變，減小S，則C變小，根據(jù)可知，U變大，則θ變大，故C項錯誤；D．據(jù)知，保持S、d不變，在兩極板間插入電介質(zhì)，則C變大；極板上的電荷量Q不變，據(jù)知，兩板間的電勢差減小，靜電計指針偏角θ減??；故D項錯誤。故選B。9．平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則（）A．保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變B．保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小C．開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小D．開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變【答案】D【解析】【詳解】AB．保持S閉合，電容器兩極板間的電勢差等于電源的電動勢，不變；故電場強度為當(dāng)A板向B板靠近時，電場強度變大，電場力變大，故θ變大，故AB錯誤；CD．?dāng)嚅_S，電容器帶電量Q不變，根據(jù)電容器電容定義式平行板電容器的公式以及電壓與電場強度關(guān)系公式，得到故電場強度與兩極板距離d無關(guān)，故將A板向B板靠近，電場強度不變，電場力不變，故傾角θ不變，故C錯誤，D正確。故選D。10．如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，靜電計外殼接地。閉合電鍵S時，一帶電的油滴恰好靜止于電容器中的P點。下列說法正確的是（）A．若將A極板向下平移一小段距離，則帶電油滴向下運動B．若將A極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低C．若斷開電鍵S，再將B極板向下平移一小段距離，靜電計指針張角變大D．若斷開電鍵S，再將B極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低【答案】C【解析】【詳解】A．電容器與電源相連，電壓U不變，若將A極板向下平移一小段距離，根據(jù)電場強度增大，帶電油滴向上運動，A錯誤。B．根據(jù)P點電勢將升高，B錯誤。C．若斷開電鍵S，電容器帶電荷量Q不變，將B極板向下平移一小段距離，根據(jù)電容減小，根據(jù)電壓增大，靜電計指針張角變大，C正確。D．電場強度不變，根據(jù)P點電勢將升高，D錯誤。故選C。11．如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計，開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度．下列操作可使指針張開角度增大一些的是:A．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板的正對面積減小一些B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板靠近一些C．保持開關(guān)S閉合，將R上的滑片向右移動D．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開一些【答案】A【解析】【詳解】A．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板的正對面積減小一些，則S減小，根據(jù)知，電容減小，根據(jù)Q=CU知，電勢差變大，指針張角變大，故A正確；B．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，將AB靠近一些，則d減小，根據(jù)知，電容變大，根據(jù)Q=CU知，電勢差減小，指針張角減小，故B錯誤；CD．保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差等于電源的電動勢，故電容器兩端的電勢差不變，則指針張角不變，故CD均錯誤．12．（多選）如圖所示，D是一只理想二極管，電流只能從a流向b，而不能從b流向a，平行板電容器的A、B兩極板間有一電荷，在P點處于靜止?fàn)顟B(tài)。以Q表示電容器儲存的電荷量，U表示兩極板間的電壓，Ep表示電荷在P點的電勢能。若保持極板B不動，將極板A稍向上