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“四翼”检测评价(八)电容器 电容
组—重基础·体现综合
1.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。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,3 000 F”,则可知( )
A.该超级电容器放电时把化学能转化为电能
B.该电容器最大容纳电荷量为8 100 C
C.该电容器在电压为2.7 V时电容才是3 000 F
D.该电容器在2.5 V电压下电容器不能带电
解析:选B 由于是电容器,故其放电时是把储存的电能释放到电路中来,并不是把化学能转化为电能,故A错误;该电容器最大容纳电荷量为Q=UC=2.7 V×3 000 F=8 100 C,故B正确;电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与电压和电量无关,该电容始终为3 000 F,故C错误;电容器的额定电压为2.7 V,说明工作电压不超过2.7 V,可以小于2.7 V,故D错误。
2.在进行电容器充放电的实验研究中,所选的电容器标有“10 V,1 000 μF”。关于该实验下列说法正确的是( )
A.电容器的击穿电压为10 V
B.放电后,电容器的电容为零
C.电容器充电时,电流逐渐减小,电容器两端电压保持不变
D.电容器放电时,电流逐渐减小,电容器两端电压逐渐减小
解析:选D 由题可知,电容器的额定电压为10 V,这个数值比击穿电压低,故A错误;电容器放电的过程中电容器的电容不变,电流逐渐减小,根据U=可知,电容器两端电压逐渐减小,故D正确,B错误;电容器充电时,电流逐渐减小,根据U=可知电容器两端电压增大,故C错误。
3.(多选)如图所示为一平行板电容器,则下列说法正确的是( )
A.把A板左移一小段,则电容器电容变大
B.把A板上移一小段,则电容器电容变大
C.把B板左移一小段,则电容器电容变大
D.在AB两板之间插入陶瓷,则电容器电容变大
解析:选CD 根据电容的决定式C=,把A板左移一小段,板间距离d变大,可知电容器电容变小,A错误;把A板上移一小段,两极板正对面积减小,可知电容器电容变小,B错误;把B板左移一小段,板间距离d变小,可知电容器电容变大,C正确;在AB两板之间插入陶瓷,可知相对介电常数变大,电容器电容变大,D正确。
4.超级电容器具有众多优点,如充电速度快,充电10秒至10分钟可达到其额定容量的95%以上;循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1至50万次,等等。若用该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是( )
A.该电容器给手机电池充电时,电容器的电容变大
B.该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量可能不变
C.该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电能变少
D.充电结束后,若电容器不带电,电容器的电容为零
解析:选C 电容器的电容反映的是电容器容纳电荷本领的大小,与是否给手机充电、电容器是否带电无关,A、D错误;该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量不断变小,存储的电能不断变少,B错误,C正确。
5.平行板电容器充电后断开电源,现将其中一块金属极板沿远离另一板方向平移一小段距离。此过程中电容器的电容C、两极板带电荷量Q、两板间电场强度E、两板间电压U随两板间距离d变化的关系,表示正确的是( )
解析:选C 平行板电容器的电容为C=,d增大时,C减小,故A错误;平行板电容器充电后断开电源,Q一定,故B错误;电容器两极板间的电场强度E===一定,故C正确;两板间电压为U=Ed,d增大时,U增大,故D错误。
6.如图所示,平行板电容器两极板A、B与电池两极相连,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ,则( )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ减小
B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
解析:选D 根据受力平衡可得tan θ=,保持S闭合,将A板向B板靠近,可知极板间的电压保持不变,板间距离减小,根据E=可知极板间电场强度增大,小球受到的静电力增大,则θ增大,A、B错误;断开S,将A板向B板靠近,可知极板所带电荷量保持不变,板间距离减小,根据E====,可知极板间电场强度保持不变,小球受到的静电力保持不变,则θ不变,D正确,C错误。
7.某研究性学习小组用如图甲所示装置研究平行板电容器的放电现象,开关先置于1位置对电容器充电,稳定后,开关置于2位置,利用电流传感器记录电容器放电过程,作出It图线如图乙所示,已知电源E的输出电压恒为U,It图线与坐标轴围成的面积为S。下列说法正确的是( )
A.电容器放电时通过电流传感器的电