第十章 4 第1课时 电容器的电容（课时练习）-2022-2023学年高二新教材物理必修第三册【勤径学升·同步练测】（人教版）

第1课时　电容器的电容 [对应素能提升训练第19页] 1．电容器是一种常用的电子元件，下列对电容器认识正确的是(　　) A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有μF和pF，1μF＝103 pF 解析　电容是表示电容器储存电荷的能力，A正确；电容C＝是电容的定义式，不是决定式，故C与Q、U无关，B、C错误；1 μF＝106 pF，D错误。 答案　A 2．(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(　　) 解析　对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的带电荷量Q的大小和两极板间的电压U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误；而C图告诉我们电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，其比值即电容器的电容不变，故C正确。 答案　CD 3．(多选)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。因为工作面上接有高频信号，当用手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器精密确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　) A．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号 B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作 C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D．手指与屏的接触面积变大时，电容变大 解析　由题干可以看出当用手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，因此不需要手指有压力，故A正确；绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故B错误；手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，根据C＝可知电容将变大，故C错误；手指与屏的接触面积变大时，根据C＝可知电容变大，故D正确。 答案　AD 4．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是(　　) A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1 解析　当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为d时，电容器的电容为C′＝＝2C，又知电容器的带电量变为2Q，则得知U2＝，即U2＝U1。根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E＝得E2＝＝2E1，因此C正确。 答案　C 5．(多选)如图所示是一个由电源、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，有带电小球静止在平行板电容器中间，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　) A．带电小球将竖直向下运动 B．带电小球将竖直向上运动 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 解析　电容器的电压不变，极板间距离增大，由E＝分析可知，板间电场强度减小，微粒所受的电场力减小，所以微粒将向下做加速运动，故A正确，B错误。增大电容器两极板间距离，由电容的决定式C＝分析可知，电容C减小，因U不变，由C＝分析可知，Q减小，电容器放电，则R中有从a流向b的电流，故C正确，D错误。 答案　AC 6．如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.2×10－3 m，g取10 m/s2，求： (1)该电容器所带电荷量； (2)若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？ 解析　(1)由公式C＝，得Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C。 (2)若带电微粒恰在极板间静止，则带电微粒带负电，并且有qE＝mg，而E＝，解得 q＝＝ C ＝2.0×10－6 C。 答案　(1)3.6×10－9 C　(2)2.0×10－6 C　负电荷 7．超级电容器又叫双层电容器，是一种新型储能装置。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7 V　9 000 F”，可知(　　) A．超级电容器所带的电荷量跟电压成正比 B．电压为1.2 V时，该电容器的电容为4 000 F C．该电容器正常工作时所带的电荷量为9 000 C D．该电容器只有两端加上2.7 V电压时才能正常工作 解析　根据Q＝CU可知，超级电容器所带的电荷量跟电压成正比，A正确；电容器的电容由内部结构决定，与电压无关，B错误；该电容器正常工作时所带的电荷量为Q＝