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微练(二十二) 电容器与电容
(实验10 观察电容器的充、放电现象)
一、单项选择题
1.如图所示为一电解电容器,根据图中的标识,判断下列说法正确的是 ( )
A.该电容器的电容为2 200法拉
B.该电容器两极间电势差为1 V时,电容器带电荷量为2.2×10-3 C
C.该电容器的电路符号为
D.该电容器的击穿电压为80 V
解析 由题图可知,该电容器的电容为2 200微法,故A项错误;由Q=CU可知,该电容器两极间电势差为1 V时,电容器带电荷量为Q=2.2×10-3×1 C=2.2×10-3 C,B项正确;该电容器为固定电容器,不是可调电容器,C项错误;电容器所标电压为额定电压,D项错误。
答案 B
2.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容,E表示两板间的电场强度,φ表示P点的电势,Ep表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是图中的 ( )
解析 由平行板电容器的电容C=可知d减小时,C变大,但不是一次函数关系,故A项错误;因为E===,所以在电容器两极板所带电荷量一定的情况下,电场强度E与x无关,故B项错误;在负极板接地的情况下,设P点最初的电势为φ0,则平移后P点的电势为φ=φ0-Ex0,故C项正确;正电荷在P点的电势能Ep=qφ=q(φ0-Ex0),D项错误。
答案 C
3.如图所示,电容式话筒是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化。电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号,则当振动膜片向左振动时 ( )
A.电容器电容值增大
B.电容器带电荷量增大
C.电容器两极板间的场强增大
D.电阻R上电流方向自左向右
解析 振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大,由C=可知电容器的电容减小,A项错误;由C=可知,在U不变的情况下,C减小则Q减小,电容器处于放电状态,R中电流方向自左向右,B项错误,D项正确;依据E=可知,电容器两极板间的场强减小,C项错误。
答案 D
4.目前许多国产手机都有指纹解锁功能,用的指纹识别传感器是电容式传感器,如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”,凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板,当手指贴在传感器上时,这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器,这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同,此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值,然后,电容器放电,电容小的电容器放电较快,根据放电快慢的不同,就可以探测到嵴和峪的位置,从而形成指纹图像数据,根据文中信息,下列说法正确的是 ( )
A.在峪处形成的电容器电容较大
B.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C.在峪处形成的电容器电容较小
D.潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
解析 根据公式C=可知,极板与峪处距离大,即d大,构成电容器的电容小,故A项错误,C项正确;此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值,即所有电容器的电压相同,有C==,因为极板与嵴处构成的电容器距离小,即d小,根据公式,所以该处电容器的电荷量比极板与峪处构成的电容器的电荷量大,B项错误;潮湿的手指头,手与传感器之间有水填充,改变了原来构成电容器的电容,所以会影响指纹解锁,故D项错误。
答案 C
5.如图所示,A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板,分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时,若负电荷从a向b流过灵敏电流计G,则电流计指针偏向a端;若负电荷从b向a流过灵敏电流计G,则指针偏向b端。某次纸张从平行极板间穿过时,发现电流计指针偏向b端,下列说法正确的是 ( )
A.两极板间纸张厚度减小
B.两极板间纸张厚度不变
C.两极板间纸张厚度增加
D.以上三种情况都有可能
解析 纸张从平行极板间穿过时,电容器两个极板间增加了介质,εr增大,电容增大。纸张厚度影响的电容介电常数εr,某次纸张从平行极板间穿过时,发现电流计指针偏向b端,则负电荷从b向a流过灵敏电流计G,电容器放电,根据C=,Q=CU可知,电容变小,则两极板间纸张厚度减小,A项正确。
答案 A
6.某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律,R是高阻值电阻。先让开关S与1端相连,然后把开关S掷向2端。与电流传感器相连接的计算机,记录了这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.S接在1端时,电容器处于放电过程
B.在形成电流曲线1的过程中,电容器两极板间电压增大
C.在形成电流曲线2的过程中,电容器的电容减小
D.在形成电流曲线2的过程中,电容器两极板间电压增大
解析