《2018-2019学年物理同步人教版选修3-1课时跟踪检测：（八） 电容器的电容 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年物理同步人教版选修3-1课时跟踪检测：（八） 电容器的电容 Word版含解析.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课时跟踪检测（八）课时跟踪检测（八） 电容器的电容电容器的电容 1根据电容器的电容的定义式根据电容器的电容的定义式 C ，可知 ，可知( ) Q U A电容器带的电荷量电容器带的电荷量 Q 越多，它的电容越多，它的电容 C 就越大就越大 B电容器两极板之间的电势差电容器两极板之间的电势差 U 越大，它的电容越大，它的电容 C 就越小就越小 C电容器的电容大小与电容器的带电情况无关电容器的电容大小与电容器的带电情况无关 D电容器不带电时，其电容为零电容器不带电时，其电容为零 解析：选解析：选 C 根据电容 根据电容 C 与与 Q、U 无关，故无关，故 A、B 错误；电容是反映电容器容纳电荷 本领
2、大小的物理量，由电容器本身决定， 错误；电容是反映电容器容纳电荷 本领大小的物理量，由电容器本身决定，C 与与 Q 无关，故无关，故 C 正确；电容器不带电时，其电 容不为零，故 正确；电容器不带电时，其电 容不为零，故 D 错误。错误。 2用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器 C1和和 C2充电，已知充电，已知 C1C2。当 达到稳定状态时，两电容器每板的带电荷量分别为 。当 达到稳定状态时，两电容器每板的带电荷量分别为 Q1和和 Q2，则，则( ) AQ1Q2 BQ1Q2 CQ1Q2 D无法确定无法确定 Q1与与 Q2的大小关系的大小关系
3、 解析：选解析：选 B 相同的电池，则电压相同，故根据 相同的电池，则电压相同，故根据 QCU 可知电容越大，充电量越大， 即 可知电容越大，充电量越大， 即 Q1Q2，B 正确。正确。 3多选多选对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( ) A将两极板的间距加大，电容将增大将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将 增大 在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板
4、，电容将 增大 D在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增 大 在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增 大 解析：选解析：选 BCD 影响平行板电容器电容大小的因素有：随正对面积的增大而增大； 随两极板间距离的增大而减小 ； 在两极板间放入电介质，电容增大。由此可知 影响平行板电容器电容大小的因素有：随正对面积的增大而增大； 随两极板间距离的增大而减小 ； 在两极板间放入电介质，电容增大。由此可知 B、C 选项 正确。对 选项 正确。对 D 选项，实际上是减小了平行板的间距，所以选项，实际上是减小了平行板的间距，所以 D 也对。
5、也对。 4两块完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与 它相连接的电路如图所示。则 两块完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与 它相连接的电路如图所示。则( ) A电容器所带的电荷量是指两极板所带电荷量的代数和电容器所带的电荷量是指两极板所带电荷量的代数和 B闭合闭合 S 后电容器充电过程充电电流逐渐增大后电容器充电过程充电电流逐渐增大 C保持保持 S 接通，在两极板间插入一块电介质，则极板所带电荷量减小接通，在两极板间插入一块电介质，则极板所带电荷量减小 D断开断开 S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 解析：选解析：选
6、 D 电容器两极板所带电荷量的电性相反，但电容器所带电荷量指其中一块 极板所带电荷量的绝对值， 电容器两极板所带电荷量的电性相反，但电容器所带电荷量指其中一块 极板所带电荷量的绝对值， A 错误 ； 闭合错误 ； 闭合 S 后电容器充电过程充电电流逐渐减小， 故后电容器充电过程充电电流逐渐减小， 故 B 错误 ； 根据 错误 ； 根据 C可知， 在两极板之间插入电介质， 电容可知， 在两极板之间插入电介质， 电容 C 将增大， 由将增大， 由 QCU 可知电荷量增加，可知电荷量增加， rS 4kd 故故 C 错误 ； 断开开关错误 ； 断开开关 S，则电容器带电量，则电容器带电量 Q 不变，减
7、小两极板距离，则电容将增大，据不变，减小两极板距离，则电容将增大，据 U 可知，电压减小，故 可知，电压减小，故 D 选项正确。选项正确。 Q C 5 多选多选如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示 电流方向。下列说法正确的有 如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示 电流方向。下列说法正确的有( ) A电容器正在充电电容器正在充电 B电容器正在放电电容器正在放电 C电容器两板间距离可能正在变大电容器两板间距离可能正在变大 D电容器两板间距离可能正在变小电容器两板间距离可能正在变小 解析：选解析：选 AD 平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电 流
8、方向，则电容器正在充电，故 平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电 流方向，则电容器正在充电，故 A 正确，正确，B 错误；电容器正在充电，电容器两板所带电量 增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故 错误；电容器正在充电，电容器两板所带电量 增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故 D 正确，正确，C 错误。错误。 6多选多选如图所示，平行板电容器的两极板如图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接在电池两极，一 带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 接在电池两极，一 带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电，这时悬线偏离
9、竖 直方向的夹角为 ，电容器充电，这时悬线偏离竖 直方向的夹角为 ， 下列说法中正确的是， 下列说法中正确的是( ) A保持保持 S 闭合，将闭合，将 A 板向板向 B 板靠近，则板靠近，则 增大增大 B保持保持 S 闭合，将闭合，将 A 板向板向 B 板靠近，则板靠近，则 不变不变 C断开断开 S，将，将 A 板向板向 B 板靠近，则板靠近，则 增大增大 D断开断开 S，将，将 A 板向板向 B 板靠近，则板靠近，则 不变不变 解析 ： 选解析 ： 选 AD 保持 保持 S 闭合，则电容器两极板间的电压不变，由闭合，则电容器两极板间的电压不变，由 E 可知，当 可知，当 A 板向板向 B U
10、 d 板靠近时，板靠近时，E 增大，小球所受电场力增大，增大，小球所受电场力增大， 增大，增大，A 正确，正确，B 错误；断开错误；断开 S，则两板带电 荷量不变，由 ，则两板带电 荷量不变，由 QCUE 可知，将可知，将 A 板向板向 B 板靠近，并不改变板间电场强度，板靠近，并不改变板间电场强度， rSU 4kd rS 4k 小球所受的电场力不变，故小球所受的电场力不变，故 不变，不变，D 正确，正确，C 错误。错误。 7.如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极 板通过 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极 板通过 A 点接地，一带正电小球被固定于点接地，一带正电
11、小球被固定于 P 点，现将平行板电容 器的下极板竖直向下移动一小段距离，则 点，现将平行板电容 器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( ) A平行板电容器的电容将变大平行板电容器的电容将变大 B静电计指针张角变小静电计指针张角变小 C电容器的电荷量不变电容器的电荷量不变 D带电小球的电势能将增大带电小球的电势能将增大 解析：选解析：选 D 根据 根据 C知，下极板竖直向下移动一小段距离，即知，下极板竖直向下移动一小段距离，即 d 增大，则电容增大，则电容 rS 4kd 减小，故减小，故 A 错误。静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则 电势差不变，所以静电计指针张角不变
12、，故 错误。静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则 电势差不变，所以静电计指针张角不变，故 B 错误。下极板竖直向下移动一小段距离，电 容减小，根据电容的定义式 错误。下极板竖直向下移动一小段距离，电 容减小，根据电容的定义式 C ，电容器与电源保持相连，则 ，电容器与电源保持相连，则 U 不变，当不变，当 C 减小，则减小，则 Q Q U 也减小，故也减小，故 C 错误。电势差不变，错误。电势差不变，d 增大，则由公式增大，则由公式 E 分析得知板间电场强度减小， 分析得知板间电场强度减小，P U d 点与上极板间的电势差减小，而点与上极板间的电势差减小，而 P 点的
13、电势比上极板低，上极板的电势不变，则点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则 P 点的电 势增大，因为带电小球带正电荷，则小球的电势能增大，故 点的电 势增大，因为带电小球带正电荷，则小球的电势能增大，故 D 正确。正确。 8多选多选如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电 油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电 油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 ( ) A电容器带电荷量不变电容器带电荷量不变 B油滴仍静止油滴仍静止 C电流计中有电流计中有 ab 的电流的电流 D电流计中有电流计
14、中有 ba 的电流的电流 解析 ： 选解析 ： 选BC 将两板缓慢地错开一些， 两板正对面积减小， 根据电容的决定式 将两板缓慢地错开一些， 两板正对面积减小， 根据电容的决定式C， rS 4kd 知电容减小，而电压不变，由知电容减小，而电压不变，由 QCU 可知，电容器带电荷量减小，故可知，电容器带电荷量减小，故 A 错误。由于板间电 压和板间距离不变，则板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态，故 错误。由于板间电 压和板间距离不变，则板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态，故 B 正确。 电容器带电荷量减小，处于放电状态，而电容器上极板带正电，下极板带负电，电路中形 成
15、逆时针方向的电流，则电流计中有 正确。 电容器带电荷量减小，处于放电状态，而电容器上极板带正电，下极板带负电，电路中形 成逆时针方向的电流，则电流计中有 ab 的电流，故的电流，故 C 正确，正确，D 错误。错误。 9如图所示，平行板电容器与电动势为如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源的直流电源(内阻不计内阻不计)连 接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 连 接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状 态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则 点且恰好处于平衡状 态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( ) A带电油滴将沿竖直
16、方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动 BP 点的电势将降低点的电势将降低 C带电油滴的电势能将减小带电油滴的电势能将减小 D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大 解析：选解析：选 B 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间 电压不变， 根据电压不变， 根据 E 得知板间场强减小， 油滴所受的电场力减小， 则油滴将向下运动， 故 得知板间场强减小， 油滴所受的电场力减小， 则油滴将向下运动， 故 A U d 错误。场强错误。场强 E 减小，而减小，而 P 点与下
17、极板间的距离不变，则由公式点与下极板间的距离不变，则由公式 UEd 分析可知，分析可知，P 点与下 极板间电势差将减小， 而 点与下 极板间电势差将减小， 而 P 点的电势高于下极板的电势， 则知点的电势高于下极板的电势， 则知 P 点的电势将降低， 故点的电势将降低， 故 B 正确。 由带电油滴原来处于平衡状态可知， 油滴带负电， 正确。 由带电油滴原来处于平衡状态可知， 油滴带负电， P 点的电势降低， 则油滴的电势能将增大， 故 点的电势降低， 则油滴的电势能将增大， 故 C 错误。根据错误。根据 QCU，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电荷量减小，故，由于电势差不变，电容器的电容
18、减小，故带电荷量减小，故 D 错 误。 错 误。 10.如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电 源连接，下板固定，当上板在 如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合开关与稳压直流电 源连接，下板固定，当上板在 AB 位置时， 一个带电油滴刚好静止在电 容器的中点， 现在断开开关， 使上板在 位置时， 一个带电油滴刚好静止在电 容器的中点， 现在断开开关， 使上板在 AB 位置与位置与 AB位置之间上下 往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是 位置之间上下 往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是( ) A油滴在电容器两极板间上下往复运动油滴在电容器两极板间上下往复运动
19、B油滴始终向下极板运动最后到达下极板油滴始终向下极板运动最后到达下极板 C油滴始终处于静止状态油滴始终处于静止状态 D上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动 解析：选解析：选 C 带电油滴刚好悬浮静止在电容器的中点，说明油滴所受重力和电场力等 大反向，即 带电油滴刚好悬浮静止在电容器的中点，说明油滴所受重力和电场力等 大反向，即 qEmg。当上板在。当上板在 AB 位置与位置与 AB位置之间上下往复移动时，不管上板在 哪个位置 位置之间上下往复移动时，不管上板在 哪个位置(除除 AB 位置外位置外)，两极板的
20、带电荷量，两极板的带电荷量 Q 为定值，板间的电场强度为为定值，板间的电场强度为 E 不 不 U d 4kQ rS 变化，所以总有变化，所以总有 qEmg，油滴所受的合力仍为零，始终处于静止状态。，油滴所受的合力仍为零，始终处于静止状态。 11有一个充电的平行板电容器，两极板间的电压为有一个充电的平行板电容器，两极板间的电压为 3 V，现设法使它的电荷量减少，现设法使它的电荷量减少 310 4 C，于是其板间的电压降为原来的 ，如果再使它的带电荷量增加，当板间的电压 ，于是其板间的电压降为原来的 ，如果再使它的带电荷量增加，当板间的电压 1 3 增加到增加到 16 V 时，它的带电荷量为元电荷
21、的多少倍？时，它的带电荷量为元电荷的多少倍？ 解析：根据解析：根据 C 知： 知：C F1.510 4 F。电压增加到 。电压增加到 16 V 时，所带时，所带 Q U Q U 3 10 4 2 电荷量电荷量 QCU1.510 4 16 C2.410 3 C。 。 带电荷量为元电荷的倍数：带电荷量为元电荷的倍数：n1.51016。 2.4 10 3 1.6 10 19 答案：答案：1.51016 12如图所示，水平放置的两平行金属板如图所示，水平放置的两平行金属板 A、B 相距为相距为 d，电容为，电容为 C， 开始两板均不带电， ， 开始两板均不带电，A 板接地且中央有孔，现将带电荷量为板接
22、地且中央有孔，现将带电荷量为 q、质量为、质量为 m 的带电液滴一滴 一滴地从小孔正上方 的带电液滴一滴 一滴地从小孔正上方 h 高处无初速度地滴下，落向高处无初速度地滴下，落向 B 板后电荷全部传给板后电荷全部传给 B 板。板。 (1)第几滴液滴在第几滴液滴在 A、B 间做匀速直线运动？间做匀速直线运动？ (2)能够到达能够到达 B 板的液滴不会超过多少滴？板的液滴不会超过多少滴？ 解析：解析：(1)设第设第 n 滴恰在滴恰在 A、B 间做匀速直线运动，则这时电容器的带电荷量为间做匀速直线运动，则这时电容器的带电荷量为(n1)q， 对第 ， 对第 n 滴液滴，根据它的受力平衡得：滴液滴，根据
23、它的受力平衡得：qEmg，E U d Q Cd n 1 q Cd 解得：解得：n1。 mgCd q2 (2)当到达当到达 B 板的液滴增多时，电容器带电荷量板的液滴增多时，电容器带电荷量 Q 增大，两板间电压也增大；当某带电 液滴到达 增大，两板间电压也增大；当某带电 液滴到达 B 板速度恰好为零时，该液滴将返回，在板速度恰好为零时，该液滴将返回，在 OB 间往复运动。设能够到达间往复运动。设能够到达 B 板的液 滴不会超过 板的液 滴不会超过 n，由动能定理有：，由动能定理有：qUmg(hd)，qmg(hd)， nq C 解得：解得：n。 mgC h d q2 答案：答案：(1)1 (2) Cdmg q2 mgC h d q2