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2019-2020年高中物理课时跟踪检测八电容器电容鲁科版选修1.电容器是一种常用的电子元件对电容器认识正确的是 A.电容器的电容表示其储存电荷的能力B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比C.电容器的电容与它两极板间的电压成反比D.电容的常用单位有μF和pF1μF=103pF解析选A C=是电容的定义式,不是决定式,故C与Q、U无关,B、C错1μF=106pF,D错电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量,A选项正确2.如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中错误的是 解析选A 电容器的电容只由电容器本身的性质决定,与电容器带电荷量及极板间电压无关,故A错误,B、D正确;由电容定义式C=可知,Q=CU当C一定时,Q与U成正比,故C正确3.关于平行板电容器的电容,下列说法中正确的是 A.跟两极板的正对面积S有关,S越大,C越大B.跟两极板的间距d有关,d越大,C越大C.跟两极板上所加电压U有关,U越大,C越大D.跟两极板上所带电量Q有关,Q越大,C越大解析选A 根据平行板电容器电容的决定式C=,可知S越大,C越大;d越大,C越小,故A正确,B错误C与U、Q无关,故C、D错误4.下列关于电容器充电和放电的说法中正确的是 A.电容器充电和放电时电流都由大变小B.当电容器的电量最大时,电路中电流最大C.当电容器两极板间的电压等于零时,电路中的电流最大D.当电路中的电流最大的时候,电容器储存的电能最大解析选A 充电过程,电路中电流为零时,说明自由移动的电荷“全部”聚焦到了电容器上,电容器的两极板所带的电量最大,两极板间的电压最大,场强最大;电路中电流最大时,说明聚集到电容器的自由移动的电荷数为零,则电容器的两极板所带的电量为零,两极板间的电压为零,场强为零放电过程,开始时两板间含电荷量最大,电压最高,场强最大,电流也最大,最后两极板间电量为零时,电压为零电流也为零所以电容器充电和放电时电流都由大变小,选项A正确,选项B、C错误;充电过程当电容器上电量最大时,电容器上储存的电能最大,电路中的电流为零,选项D错误5.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素如图1所示设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ实验中,极板所带电荷量不变,则 图1A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变解析选A 保持S不变,增大d时,电容器的电容C减小,Q不变时,电压U增大,静电计指针偏角θ变大,选项A正确,B错误;保持d不变,减小S时,电容C减小,Q不变,则电压U增大,静电计指针偏角θ变大,选项C、D错误6.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1,现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是 A.U2=U1,E2=E1 B.U2=2U1,E2=4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2=2U1,E2=2E1解析选C 由公式E=、C=和C∝可得E∝,所以Q加倍,E也加倍,再由U=Ed可得U相等C正确
7.如图2所示,金属芯柱与导电液体构成一个电容器,将该电容器与指示器相接,则指示器就能显示出h的变化情况,下列关于该装置的说法中正确的是 图2A.导电液体相当于电容器的一个电极B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.金属芯柱浸入液体深度h越大相当于电容器的正对面积越小D.如果指示器显示出电容减小,则说明导电液体液面升高解析选A 由电容器的定义可知,该装置中的金属芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板,故选项A正确;根据平行板电容器的电容C=定性分析可知,选项B、C、D错误
8.多选如图3所示,两块平行带电金属板,带正电的极板接地,两板间P点处固定着一个负电荷电荷量很小现让两板保持距离不变而水平错开一段距离,则 图3A.两板间电压变大,P点场强变大B.两板间电压变小,P点场强变小C.P点电势变大,负电荷的电势能变小D.P点电势变小,负电荷的电势能变大解析选AD 由U==,E==∝,S减小,致使U变大,E变大;根据-φP=Ed,Ep=-q·-φP,负电荷在此电场中具有的电势能变大
9.某电容式话筒的原理示意图如图4所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动在P、Q间距增大过程中 图4A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高解析选D 由极板电容器的电容C=可知,当P、Q之间的距离d增大时,电容器的电容C减小,A错误;而电容器两极板之间的电势差不变,根据Q=CU可知,电容器两极板上的电荷量减小,B错误;此时电容器对外放电,故M点的电势高于N点的电势,D正确
10.多选如图5所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示的水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 图5A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动解析选BD 由题意可知粒子做直线运动,受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力,考虑到电场力和重力不可能平衡,故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动条件,故粒子做匀减速直线运动,电场力做负功,电势能逐渐增加,B、D对
11.如图6所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?图6解析S闭合时,U不变,d↑,E↓,即E′===合外力F=mg-Eq=mg=ma,所以a=,方向向下液滴将向下做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动S断开时,电容器的电荷量保持不变,当d′=2d时,由公式E∝可知,E不变,E′=E因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态答案见解析
12.如图7所示,水平放置的平行金属板A、B的距离为d,开始两板都不带电,现将电荷量为+q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下,通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板,若第N滴液滴在A、B间恰好做匀速运动,求电容器的电容图7解析第N滴液滴做匀速运动时,板上电荷量Q=N-1q
①由平衡条件得qE=mg
②两极板间电压U=Ed
③电容器电容C=
④由
①②③④联立解得C=答案。