2.1电容器与电容 同步练习（含答案）高中物理粤教版（2019）必修第三册

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1、2.1电容器与电容基础过关练题组一电容器的充放电1.(2021山东德州期末)观察电容器的充、放电现象的实验电路如图所示。(1)充电过程:把开关S接,电源给电容器充电,充电电流逐渐,电场能逐渐。(2)放电过程:把开关S接,电容器放电。放电电流由电容器的正极板经过R流向电容器的负极板。电容器两极板所带电荷量减小,直至放电完毕,此时电场能转化为。题组二电容器的电容2.(2021广东揭西期中)(多选)如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中正确的是()3.(2022广东实验中学月考)根据电容的定义式C=QU可知()A.电容器的电容越大,电容器所带的电荷量就越

2、多B.电容器两极板间的电势差越大,电容越小C.电容器的电容与其带电荷量成正比,与其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题组三决定电容的因素4.(2021四川仁寿二中月考)如图为探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置。(1)该实验采取的实验方法为(填“等效替代法”“控制变量法”或“理想模型法”);(2)该实验中静电计指针的偏转程度显示的是;A.平行板电容器两极板之间的电势差B.平行板电容器一个极板上所带电荷量的绝对值C.平行板电容器的电容(3)某次实验中,给平行板电容器充电后断开电源,只将两板平行地错开,可以观察到静电计指针偏角(填“变大”“变

3、小”或“不变”);(4)某次实验中,给平行板电容器充电后断开电源,只将两板间距变大,则平行板电容器之间的电场强度将(填“变大”“变小”或“不变”)。能力提升练题组一电容器的动态分析1.(2021广东广州期中)(多选)如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路,开关S闭合。在下列四个过程中,灵敏电流计中有由a到b电流的是()A.在平行板电容器中插入电介质B.增大平行板电容器两极板间的距离C.减小平行板电容器两极板的正对面积D.增大平行板电容器两极板的正对面积2.(2021广东湛江月考)(多选)如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后

4、,静电计指针张开一个角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板间距增大B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些题组二电容器在生活中的应用3.(2021安徽合肥月考)(多选)如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是:当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出的声波使a向右运动时()A.电容器的电容增大B.a、b板

5、之间的电场强度减小C.流过电流计的电流方向为自左向右D.流过电流计的电流方向为自右向左题组三平行板电容器与力学知识的综合4.(2021重庆巴蜀中学月考)如图所示,两块正对平行金属板A、B与电池相连,B接地,在距两板等距离的P点悬浮一个带电的油滴。如果A板向上平移一小段距离,则()A.带电油滴带负电B.带电油滴将向上加速运动C.P点的电势升高D.会有短暂电流从b向a流经电流计5.(2022广东东莞东华高级中学月考)(多选)如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,稳定后,悬线偏离竖直方向的夹角为,则下列说法正确的是()A.保持S闭合,将A板向B

6、板靠近,则增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则减小C.断开S,将A板向B板靠近,则减小D.断开S,将A板向B板靠近,则不变答案全解全析基础过关练1.答案(1)1减小增大(2)2内能(或其他形式的能量)解析(1)充电过程:把开关S接1,电源给电容器充电,充电电流逐渐减小,电场能逐渐增大。(2)放电过程:把开关S接2,电容器放电。放电电流由电容器的正极板经过R流向电容器的负极板。电容器两极板所带电荷量减小,放电电流减小,直至放电完毕,此时电场能转化为内能。2.CD对于给定的电容器,其电容大小不变,选项A、B错误,D正确;根据C=QU可得Q=CU,由于电容不变,因此电荷量Q和电压U成正比,选项C

7、正确。易错警示对电容器和电容的三点理解(1)电容器是一个仪器,而电容是一个物理量,表征了电容器容纳电荷的本领,不能说电容器简称为电容。(2)对于一个确定的电容器,电容器所带的电荷量Q=CU,随电压的升高而增大,与电压成正比。电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值。(3)电容C=QU是用比值定义法定义的,不能说电容C与Q成正比、与U成反比,电容C由电容器本身的性质决定,与Q、U的大小无关。3.D电容只跟电容器本身的性质有关,即只跟板间距离、正对面积和相对介电常数有关系,电容的定义式C=QU表明电容只是带电荷量和电势差的比值,不跟Q成正比,也不跟U成反比,不随它们发生变化,故选D。4.答案(1)

8、控制变量法(2)A(3)变大(4)不变解析(1)该实验采取的实验方法为控制变量法。(2)该实验中静电计指针的偏转程度显示的是平行板电容器两极板之间的电势差,选项A正确。(3)给平行板电容器充电后断开电源,极板电荷量不变,根据C=QU及C=rS4kd,整理得U=QC=Q4kdrS=4kdQrS,可知两板平行地错开,电容器正对面积S减小,两板间的电势差U增大,静电计指针偏角变大。(4)给平行板电容器充电后断开电源,电荷量不变,只将两板间距变大,根据U=4kdQrS及E=Ud,联立得电场强度E=4kQrS,可知平行板电容器之间的场强与板间距离无关,故电场强度不变。能力提升练1.BC在平行板电容器中插

9、入电介质,由C=rS4kd可得,电容C增大;电容器两极间的电压U不变,由电容器电容的定义式C=QU可得Q增大,电容器充电,灵敏电流计中有由b到a的电流,选项A错误;经类似分析可得选项B、C正确;同理可得,增大平行板电容器两极板的正对面积,灵敏电流计中有方向由b到a的电流,选项D错误。2.CD合上开关,电容器两板间的电势差不变,静电计指针张角不变,选项A、B错误;断开S,电容器带电荷量保持不变,B板向右平移一些,A、B间距增大,即d变大,根据C=rS4kd可知,C变小,根据C=QU可知,U增大,静电计指针张角变大,选项C正确;断开S,电容器带电荷量保持不变,使A、B正对面积减小一些,S变小,根据

10、C=rS4kd可知,C变小,根据C=QU可知,U增大,静电计指针张角变大,选项D正确。方法技巧电容器所带电荷量Q恒定不变(电容器充电后与电源断开)的动态分析3.AC由C=rS4kd可知,a向右运动时,极板间的距离d减小,电容增大,选项A正确;闭合开关K,两极板间电压保持不变,距离减小,由E=Ud可知,电场强度增大,选项B错误;由C=QU可知,电容增大,电压不变,所以电荷量增大,电容器充电,流过电流计的电流方向为自左向右,选项C正确,D错误。4.A由题图可知,A极板带正电,B极板带负电,故两板间电场方向向下,油滴悬浮在两板间,受到的重力与电场力平衡,故电场力向上,因此油滴带负电,选项A正确;如果

11、A板向上平移一小段距离,两板间距d增大,电压U不变,由E=Ud可知,两板间电场强度减小,则油滴受到的电场力减小,油滴将向下加速运动,选项B错误;B板接地,故B=0,P点到B板的距离不变,电场强度E减小,故P点到B板的电势差减小,即P点电势降低,选项C错误;A板向上平移一小段距离,两板间距d增大,由C=rS4kd可知,电容C减小,又根据C=QU可得,电荷量Q减小,故电容器放电,即有从a向b的放电电流流过电流计,选项D错误。易错警示电容器极板接地需要注意的问题(1)电容器某一极板接地以后,该极板电势为零,但并不是电荷量为零;(2)两板之间的电势差并不因为某极板接地而发生改变,但是电场中某点的电势会因为不同的极板接地而发生变化;(3)通常先要确定零电势点(接地的极板),才能够确定电场中某点的电势。5.AD保持开关S闭合,电容器两极板间的电势差不变,将A板向B板靠近,则极板间距离减小,根据E=Ud知,电场强度E增大,小球所受的电场力变大,增大,故B错误,A正确;断开开关S,电容器所带的电荷量不变,根据公式E=Ud及C=QU得E=4kQrS知d变化,E不变,则电场力不变,不变,故C错误,D正确。