第1章第8節(jié)電容器的電容練習(xí)題解析

1下面關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是()A任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個導(dǎo)體是否帶電無關(guān)B電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和C電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D一個電容器的電荷量增加Q1.0106C時，兩板間電壓升高10 V，則電容器的電容無法確定解析：選A.電容器既然是儲存電荷的容器，它里面有無電荷不影響其儲存電荷的能力，A正確；電容器所帶的電荷量指任一極板電荷量的絕對值，B錯；電容器的電容由電容器結(jié)構(gòu)決定，不隨帶電量的變化而變化，C錯；C可求電容器的電容，D錯2對于給定的電容器，描述其電容C、電荷量Q、電壓U之間相應(yīng)關(guān)系的圖應(yīng)是下圖中的()圖186解析：選B.電容是描述電容器儲存電荷特性的物理量，僅由電容器本身決定，對于給定的電容器，其電容C的大小與電荷量Q、電壓U均無關(guān)3(2010年高考北京理綜卷)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖187). 設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若()圖187A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，由不變解析：選A.保持S不變，增大d，平行板電容器的電容減小，由于電容器的電荷量不變，由QCU可以判斷極板間電勢差變大，靜電計(jì)指針偏角變大，選項(xiàng)A正確，B錯誤；保持d不變，減小S，電容器電容變小，由QCU可以判斷極板間電勢差變大，選項(xiàng)C、D錯誤新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)4如圖188所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為，下列說法中正確的是()圖188A保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B保持S閉合，將A板向B板靠近，則不變C斷開S，將A板向B板靠近，則增大D斷開S，將A板向B板靠近，則不變X k b 1 . c o m解析：選AD.保持S閉合，則電容器兩極間的電壓不變，由E可知，當(dāng)A板向B板靠近時，E增大，增大，A正確，B錯誤；斷開S，則兩板帶電荷量不變，則QCUE可知，將A板向B板靠近，并不改變板間電場強(qiáng)度，故Q不變，D正確，C錯誤5.如圖189所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩片金屬片組成一個小電容器，該電容器的電容C可用公式C計(jì)算，式中常量91012 F/ m，S表示金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離，當(dāng)鍵按下時，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測是哪個鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號，設(shè)每個金屬片的正對面積為50 mm2，鍵未按下時兩金屬片的距離為0.6 mm，如果電容變化0.25 pF，電子線路恰能檢測出必要的信號，則鍵至少需要被按下多少 mm.圖189解析：設(shè)金屬片的原距離為d，金屬片被按下d時電容變化C0.25 pF，此時金屬片間距為(dd)，則C1，C2.CC2C1S()，代入數(shù)據(jù)得d0.15 mm.答案：0.15 mm一、選擇題1某電容器的電容是30 F，額定電壓為200 V，擊穿電壓為400 V，對于該電容器，下列說法中正確的是()A為使它的兩極板間的電壓增加1 V，所需要的電荷量是3105 CB給電容器1 C的電荷量，兩極板間的電壓為3105VC該電容器能容納的電荷量最多為6103CD該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200 V解析：選A.由QCU301061 C3105C，A對；由UV3.3104 V，電容器被擊穿 ，B錯；擊穿電壓為400 V表示能承受的最大電壓為400 V，最大電荷量QCU3105400 C1.2102C，C、D錯2一個電容器帶電荷量為Q時，兩極板間電壓為U，若使其帶電荷量增加4.0107 C時，它兩極板間的電勢差增加20 V，則它的電容為()A1.0108 FB2.0108 FC4.0108 F D8.0108 F解析：選B.由于電容與電容器上帶電荷量和電勢差大小無關(guān)，所以可根據(jù)電容的定義式推導(dǎo)出：C.因此電容C F2.0108 F.3.如圖1810所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d.今在兩板間正中央放一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場力大小為()圖1810Ak BkC. D.解析：選C.平行板電容器極板間電場為勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E，因此點(diǎn)電荷q在其中所受到的電場力為FEq.新課標(biāo)第一網(wǎng)4.如圖1811所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，則()圖1811A電荷將向上加速運(yùn)動B電荷將向下加速運(yùn)動C電流表中將有從a到b的電流D電流表中將有從b到a的電流解析：選BD.板距增大，由于板間電壓不變，則E變小，所以電場力變小，電荷向下加速，A錯B對；由平行板電容公式可知，板間增大C變小，則QCU變小，電容器放電，C錯D對5如圖1812所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小下列關(guān)于該儀器的說法正確的是()圖1812A該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導(dǎo)電液體新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)B金屬芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大C如果指示器顯示電容增大了，則說明電容器中的液面升高了D如果指示器顯示電容減小了，則說明電容器中的液面升高了解析：選AC.類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩電極，導(dǎo)體芯柱的絕緣層就是兩極間的電介質(zhì)，其厚度d相當(dāng)于兩平板間的距離，所以厚度d越大，電容器的電容越小導(dǎo)電液體深度h越大，則S越大，C越大，C增大時就表明h變大故A、C正確6. (2011年沈陽高二質(zhì)檢)如圖1813所示是一只利用電容器電容(C)測量角度()的電容式傳感器的示意圖當(dāng)動片和定片之間的角度()發(fā)生變化時，電容(C)便發(fā)生變化，于是通過知道電容(C)的變化情況就可以知道角度()的變化情況下列圖象中，最能正確反映角度()與電容(C)之間關(guān)系的是()圖1813圖1814解析：選B.兩極板正對面積S()R2，則S()又因?yàn)镃S，所以C()令Ck()(k為常數(shù))所以B正確7某電容器上標(biāo)有“1.5 F,9 V”的字樣，則()A該電容器所帶電荷量不能超過1.5106 CB該電容器所加電壓不能超過9 VC該電容器擊穿電壓為9 VD當(dāng)給該電容器加4.5 V的電壓時，它的電容值變?yōu)?.75 F解析：選B.該標(biāo)示值為電容器電容和能允許加的最大電壓加在該電容器上的電壓超過9 V就會擊穿它能夠給它充的最大電荷量為QCU m1.5 1069 C1.35105C.電容器電容與所加電壓無關(guān)，因此當(dāng)給電容器加4.5 V的電壓時，其電容值仍為1.5 F.故B正確8如圖1815所示，平行板電容器兩個極板為A、B，B板接地，A板帶電荷量Q，板間電場內(nèi)有一固定點(diǎn)P.若將B板固定，A板下移一些，或者將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是()圖1815AA板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢不變BA板下移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢升高CB板上移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢降低DB板上移時，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度減小，P點(diǎn)電勢降低解析：選AC.A板下移，電荷密度不變，場強(qiáng)不變，又因P與B板距離不變，由UPEd知P點(diǎn)電勢不變，A對，B錯，B板上移，場強(qiáng)同樣不變，但P與B板距離減小，故電勢降低C對，D錯9如圖1816所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等距的M點(diǎn)有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是()圖1816A液滴將向下加速運(yùn)動BM點(diǎn)電勢升高，液滴在M點(diǎn)的電勢能將減小CM點(diǎn)的電場強(qiáng)度變小了D在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同解析：選BD.當(dāng)將a向下平移時，板間場強(qiáng)增大，則液滴所受電場力增大，液滴將向上加速運(yùn)動，A、C錯誤由于b板接地且b與M間距未變，由UEd可知M點(diǎn)電勢將升高，液滴的電勢能將減小，B正確由于前后兩種情況a與b板間電勢差不變，所以將液滴從a板移到b板電場力做功相同，D正確二、計(jì)算題10水平放置的平行板電容器的電容為C，板間距離為d，極板足夠長，當(dāng)其帶電荷量為Q時，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q的微粒恰好做勻速直線運(yùn)動若使電容器電量增大一倍，則該帶電微粒落到某一極板上所需時間為多少？解析：利用平衡條件得mgqE.根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有，由牛頓第二定律得，qEmgma，又E，解得t.答案： 11如圖1817所示，一平行板電容器接在U12 V的直流電源上，電容C3.01010 F，兩極板間距離d1.20103m，取g10 m/s2，求：圖1817(1)該電容器所帶電量(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m2.0103 kg，恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該微粒帶電量為多少？帶何種電荷？解析：(1)由公式C得QCU3.0101012 C3.6109 C.(2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qEmg，而E解得q C2.010