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课后提升练(八) 电容器的电容
[对应学生用书P167]
1.电容器的电容大小取决于( )
A.电容器的电荷量 B.电容器两极板间的电压
C.电容器本身构造 D.电容器金属板的材料性质
C 解析:根据电容的决定因素,知电容器电容与极板间的距离、正对面积、电介质有关,C正确,A、B、D错误。
2.关于电容器,下列说法正确的是 ( )
A.在充电过程中电流恒定
B.在放电过程中电容减小
C.能储存电荷,但不能储存电能
D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器
D 解析:电容器在充电过程中电流是减小的,A错误;电容器的电容与所带电量大小无关,B错误;电容器储存电荷的过程就是储存电能的过程,C错误;由电容器的定义可知,D正确。
3.用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器C1和C2充电,已知C1<C2。当达到稳定状态时,两电容器每极板的带电荷量分别为Q1和Q2,则( )
A.Q1>Q2 B.Q1<Q2
C.Q1=Q2 D.无法确定Q1与Q2的大小关系
B 解析:相同的电池,则电压相同,故根据Q=CU可知电容越大,充电量越大,即Q1<Q2,B正确。
4.常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是( )
A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的
B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化
C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿
D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 C
D 解析:根据电容的决定式C=,知C与板间距离d、极板正对面积S和电介质εr有关,由图知板间距离d和电介质εr没有改变,可知此可变电容器是利用改变正对面积S来改变电容的,故A错误;将甲电容器浸入煤油中,其电容电介质εr发生变化,电容变化,故B错误;电容器外壳上标的电压是额定电压,根据Q=CU知Q=1.0×5.5 C=5.5 C,故C错误,D正确。
5.如图所示为一只电容式传感器部分构件的示意图。当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角θ发生变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况。下列图中能正确反映C和θ间关系的是( )
D 解析:设θ=180°时两极板正对面积为S0,则圆心角θ和电容C满足关系式C=··S0,因为为一定值,可知C和θ成线性关系,可表示为C=k0·θ,则θ=C,其中k0=,D正确。
6.(2021·安徽无为四校联考)如图所示为一只极距变化型电容式传感器的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况。下列选项能正确反映C与d之间变化规律的图像是( )
A 解析:由平行板电容器电容的决定式C=可知,电容C与两极板之间距离d成反比,在第一象限反比例函数图像是双曲线的一支,A正确。
7.如图甲所示,先将开关S掷向1,给平行板电容器C充电,稳定后把S掷向2,电容器通过电阻R放电,电流传感器将电流信息导入计算机,屏幕上显示出电流I随时间t变化的图像如图乙所示。将电容器C两极板间的距离增大少许,其他条件不变,重新进行上述实验,得到的It图像可能是( )
C 解析:将电容器两极板间距变大,相当于增大了板间距,根据平行板电容器决定式C=,可知电容变小,则充电后的电荷量Q=CU变小,但充电完成后,电容器两端电压仍与电源电压U相等,所以再次放电,初始时刻的电流不变,但电荷量变小,I t图像的图线与坐标轴的面积代表电荷量,所以面积比图乙小,A、B、D错误,C正确。
8.传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图,观测电容器两极板间电势差U及电容器带电荷量Q的变化即可分析物体水平位移x的变化情况,以下说法正确的是( )
A.电容器的电容变大,说明物体一定向+x运动
B.电容器的电容变大,说明物体一定向-x运动
C.无论物体怎样移动,Q和U的比值保持不变
D.无论物体怎样移动,Q和U变化量的比值始终保持不变
B 解析:当物体沿+x方向运动时,导致电容器极板间的电介质板长度减小,根据电容决定式C=可知,电容会变小,故A错误;同理,当物体沿-x方向运动时,导致电容器极板间的电介质板长度增加,电容会变大,故B正确,Q和U的比值即为电容C,物体移动时,改变了两极板间的电介质,则电容一定变化,Q和U变化量的比值即为电容C,故C、D错误。
9.(多选)如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图。其中A、B为平行板电容器的两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压电源的两极上,A板接负极。已知