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 版权申诉  doc 2019-2020年高二物理 第13单元45分钟过关检测(训练28电容器的电容)(有解析) 大纲人教版第二册 基础巩固·站起来,拿得到! 1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是( ) A.充放电过程中外电路有瞬间电流 B.充放电过程中外电路有恒定电流 C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减少 答案:AD 解析:电容器充放电过程中,电路中有短暂的电流,且电流是逐渐减小的,选项A正确.充电过程中电源提供的电能有一部分贮存到电容器两板间的电场中,选项C错误.放电过程中,随着电容器两板间所带电荷量的逐渐减小,场强也逐渐减少,电场能也逐渐减少,选项D正确. 2.根据电容器的定义式C=可知( ) A.电容器电容越大,电容器所带电荷量就越多 B.电容器的两极板间电势差越大,电容越大 C.电容器的电容与其带电荷量成正比,与两极板间的电势差成反比 D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化 答案:D 解析:本题主要考查电容的定义式C=,即C与Q、U皆无关,Q与U成正比. 3.一个电容器,当所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则( ) A.电容器电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变 B.电容器电容减少为原来的,两极板间电势差保持不变 C.电容器电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍 D.电容器电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的 答案:C 解析:本题考查对电容器电容定义式的理解,应明确:对某一电容器而言,其电容的大小,决定于它的结构,与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关. 由于电容器的内部结构不变,故其电容也不变.由电容的定义式C=可知,当所带的电荷量增大为2Q时,两板间的电压也相应增大为2U.故选项C正确. 4.对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( ) A.将两极板之间的距离加大,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 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 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 答案:BCD 解析:本题考查了有关影响电容器大小的因素有哪些.由电容的决定式C=可知,影响平行板电容器电容大小的因素有:①随正对面积的增大而增大;②随两板之间距离的增大而减小;③在两极板之间放入电介质,电容增大.根据上面叙述可直接看出B、C选项正确.对于D选项,实际上是减小了平行板之间的距离.所以本题正确选项为BCD. 5.如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S.当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强的变化情况是( ) A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U变大,E不变 C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变小,E变小 答案:C 解析:电容器充电后再断开,其所带的电荷量不变,由C∝可知,d增大时,C减小,又因U=,所以U变大,对于场强E,由于E=,U===,所以E===.由以上分析可知,间距d增大,E不变化. 6.如图所示,平行板电容器板面水平放置于空气中,两板与电源连接,A板接静电计小球,B板接静电计外壳,这时有一个带电微粒在电容器中静止.在电键S闭合时,将A板水平向左移一段距离,微粒的运动情况是___________,电容器带电荷量的变化情况是___________.如果先断开电键,再把A板向左移动一段距离,则微粒的运动情况是___________,静电计指针张角的变化情况是___________. 答案:处于静止状态 减小 加速向上运动 增大 解析:电键S闭合时,将A板水平左移,板间的电压不会改变,所以板间的场强不变,板间微粒受力情况也不变,微粒仍处于静止状态;同时A板左移时,电容器正对面积减小,电容器电容随之减小,由C=知,电容器所带电荷量减少;当先断开电键时,电容器电荷量不变,此时将A板左移,电容器正对面积减小,电容减小,由C=知,板间电压增大,静电计指针的张角增大;同时板间场强增大,微粒所受向上的电场力将大于其重力,故微粒将加速向上运动. 7.一个电容器的带电荷量是4×10-8 C,两极板间的电压是2 V,该电容器的电容是________________F,如果将所带电荷量全部放掉,此电容器的电容是________________F. 答案:2×10-8 2×10-8 解析:依据C=可得:C== F=2×10-8 F. 因为电容器的电容是由电容器本身的性质决定的,与Q、U无关,所以将所带电荷量全部放掉,这个电容器的电容仍然为2×10-8 F. 能力提升·踮起脚,抓得住! 8.下图中有关固定电容器的电荷量Q、电压U、电容C的关系曲线正确的是( ) 答案:BCD 解析:电容是由电容器本身的因素决定的,与电容器两极板间的电压及所带的电荷量无关,所以选项A错误,B和D正确.电容器所带电荷量与两极板之间的电压成正比,所以选项C正确. 9.某电容器上标有“1.5 μF 9 V”,则该电容器( ) A.所带电荷量不能超过1.5×10-6 C B.所带电荷量不能超过1.35×10-5 C C.所加的电压不应超过9 V D.该电容器的击穿电压为9 V 答案:BC 解析:电容器上所标的“1.5 μF9 V”为其电容和额定电压值,由此可求得电容器允许带的电荷量的最大值为Q=CU=1.5×10-6×9 C=1.35×10-5 C,所以选项B、C正确. 10.将平行板电容器充电后,去掉电源,下面说法正确的是( ) A.相对面积不变,极板间距离增大,场强不变,电势差增大 B.极板间距离不变,相对面积减小,场强变大,电势差增大 C.相对面积不变,极板间距离减小,电荷量减少,电容增大 D.极板间距离不变,相对面积增大,电容增大,电荷量不变 答案:ABD 解析:由U=和E=以及C=,可得E=,当去掉电源后,意味着Q不变,因此若S不变,无论d如何变化,E将保持不变;若S变小,则E变大.然后根据U=Ed判定两极板间的电势差变化情况.所以,正确选项为ABD. 11.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=30×10-6 C增大到Q2=36×10-6 C时,两板间的电势差从U1=10 V增大到U2=12 V,这个电容器的电容量多大?如果使两板电势差从10 V降为U2′=6 V,则每板需减少多少电荷量? 答案:3 μF 1.2×105 C 解析:电荷量的增加量和电势差的增加量分别为 ΔQ=Q2-Q1=36×10-6 C-30×10-6 C=6×10-6 C ΔU=U2-U1=12 V-10 V=2 V. 根据电容的定义,电容器的电容量等于每增加1 V电势差所需增加的电荷量,即 C== F=3×10-6 F=3 μF 要求两极板间电势差降为6 V,则每板应减少的电荷量为 ΔQ′=CΔU′=3×10-6×(10-6) C=1.2×10-5 C. 拓展应用·跳一跳,够得着! 12.设可变电容器两极板间的电压是恒定的. (1)将动片旋出一些,稍微减小极板间的正对面积,该电容器的电容将如何变化? (2)如果两极板间的正对面积不变,只使极板间的距离稍微增大,则电容器的电容将如何变化? 答案:(1)变小 (2)变小 解析:依据题意可知可变电容器两极板间的电压保持不变. (1)当动片旋出一些,稍微减小电容器两个极板间的正对面积,依据C=可知:电容器的电容将会变小 (2)当两板间的距离稍微变大一些时, 依据C=可知:电容器的电容也将变小. 13.右图所示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路,电键闭合,在增大电容器两极板间距离的过程中…( ) A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变小 C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流 答案:BC 解析:图中电容器被充电,A极板带正电,B极板带负电.根据平行板电容器的大小决定因素C∝可知,当增大电容器两极板间距离d时,电容C变小.由于电容器始终与电池相连,电容器两极板间电压UAB保持不变,根据电容的定义C=,当C减小时电容器两极板所带电荷量Q都要减小,A极板所带正电荷的一部分从a到b经电阻R流向电源正极,即电阻R中有从a流向b的电流. 14.如图,把一个平行板电容器接在电压U=10 V的电源上,现进行下列四步动作: (1)合上S; (2)在两板中央插入厚为的金属板; (3)打开S; (4)抽出金属板. 则此时电容器两板间的电势差为( ) A.0 V B.10 V C.5 V D.20 V 答案:D 解析:每一步动作造成的影响如下: (1)合上S,电源对电容器充电,至电压为U,设电容为C,则带电荷量Q1=CU,板间形成一个匀强电场,场强为E1=. (2)插入金属板,板的两侧出现等量异号的感应电荷,上下形成两个匀强电场区域,其宽度均为.由于整个金属板为等势体,则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差为,因此其场强增为原来的2倍,即E2=2E1,如下图.显然,在插入过程中,电源还对A、B两板继续充电,板上电荷量增为原来的2倍,即Q2=2Q1. (3)打开S,A、B两板的电荷量保持不变,即Q3=Q2=2Q1. (4)抽出金属板,电容器的电容仍为C,而电荷量为2Q1,所以两板间的电势差为=2U=20 V.所以正确选项为D.










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