10.4 电容器的电容-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【新课程同步训练】练习手册（人教版）

第十章 静电场中的能量 练 知识点 1 对电容的理解 1. 已知一平行金属板电容器带电量为 2×10 -3 C ， 两板间的电势差为 2 V ， 若使电容器的带 电量增至 4×10 -3 C ， 则电容器的电容为 （ ） A. 1×10 3 F B. 1×10 -3 F C. 2×10 -3 F D. 2×10 3 F 2. （多选） 观察电容器的充、 放电现象的实 验电路如图甲所示， 将开关 S 与 a 端相 连， 电容器充电； 然后把开关 S 掷向 b 端， 电容器放电， 计算机与电流传感器 相连接， 记录这一过程电流随时间变化 的 I-t 曲线如图乙所示， 下列说法正确的 是 （ ） A． t 1 ~t 2 时间内， 电容器上极板带正电 B． t 3 ~t 4 时间内， 电阻 R 中的电流方向从 左向右 C． t 1 ~t 2 时间内， 电容器带电量与两极板 间电压比值保持不变 D． t 3 ~t 4 时间内， 电容器带电量与两极板 间电压比值逐渐减小 知识点 2 电容器动态分析 3. （多选） 绝缘金属 平行板电容器充 电后 ， 静电计的 指针偏转一定角 度， 若减小两极 板 a 、 b 间的距离， 同时在两极板间插入电介质， 如图所示， 则 （ ） A. 电容器的电势差会减小 B. 电容器的电势差会增大 C. 静电计指针的偏转角度会减小 D. 静电计指针的偏转角度会增大 4. （多选 ） 两块大 小 、 形状完全相 同的金属平板平 行放置 ， 构成一 平行板电容器， 与它相连接的电路如图 所示， 接通开关 S ， 电源即给电容器充 电， 则 （ ） A. 保持 S 接通， 减小两极板间的距离， 则两极板间电场的电场强度减小 B. 保持 S 接通， 在两极板间插入一块介 质， 则极板上的电荷量增大 C. 断开 S ， 减小两极板间的距离， 则两 极板间的电势差减小 D. 断开 S ， 在两极板间插入一块介质， 则 4.电容器的电容 基 础 练 习 电压 传感器 电流 传感器 R S E C a b t 2 t I t 4 t 3 t 1 充电过程 放电过程 甲 乙 第 2 题图 a b 第 3 题图 R S + - E 第 4 题图 37 练 高 中 物 理 必 修 第三册 （人教版） 两极板间的电势差增大 5. 如图所示， 有的计算机键盘的每个键下面 连一小块金属片。 与该金属片隔有一定空 隙的是另一块小的固定金属片。 这两片金 属片组成一个小电容器。 该电容器的电容 C 可用公式 C＝ ε r S d 计算， 式中常量 ε r ＝9× 10 －12 F · m －1 ， S 表示金属片的正对面积， d 表示两金属片间的距离。 当键被按下时， 此小电容器的电容发生变化， 与之相连 的电子线路就能检测出是哪个键被按下 了， 从而给出相应的信号。 设每个金属 片的正对面积为 50 mm 2 ， 键未按下时两 金属片的距离为 0.6 mm 。 如果电容变化 0.25 pF ， 电子线路恰能检测出必要的信 号， 则键至少需要被按下多少？ 提 升 练 习 6. （多选 ） 如图所 示， 两平行金属 板水平放置并接 到电源上， 一个 带电微粒 P 位于两板间恰好平衡， 现用 外力将 P 固定住， 然后使两板各绕其中 点转过 α 角， 如图虚线所示， 再撤去外 力， 则带电微粒 P 在两板间 （ ） A. 保持静止 B. 向左做直线运动 C. 电势能不变 D. 电势能将变少 7. （多选） 如图所示， C 为中间插有电介 质的电容器， a 和 b 为其两极板 ， a 板 接地。 P 和 Q 为两 竖直放置的平行金属板， 在两板间用绝 缘线悬挂一带电小球； P 板与 b 板用导线 相连， Q 板接地。 开始时悬线静止在竖 直方向， 在 b 板带电后， 悬线偏转了角 度 α 。 在以下方法中， 能使悬线的偏角 α 变大的是 （ ） A. 缩小 a 、 b 间的距离 B. 加大 a 、 b 间的距离 C. 取出 a 、 b 两极板间的电介质 D. 换一块形状大小相同、 介电常数更大 的电介质 8. 如图甲所示是某同学设计的电容式速度传 感器原理图， 其中上板为固定极板， 下板 为待测物体， 在两极板间电压恒定的条件 下， 极板上所带电荷量 Q 将随待测物体 的上下运动而变化， 若 Q 随时间 t 的变化 关系为 Q＝ b t＋a （ a 、 b 为大于 0 的常数）， 其图像如图乙所示， 那么图丙、 丁中分别 反映极板间场强大小 E 和物体速率 v 随 t 变化的图线可能是 （ ） 第 5 题图 P 第 6 题图 QP a b C α 第 7 题图 38 第十章 静电场中的能量 练 A. ① 和 ③ B. ① 和 ④ C. ② 和