10.4 电容器的电容（专题训练）【八大题型】-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

10.4 电容器的电容（专题训练）【八大题型】 一．电容的概念、定义式、单位和物理意义（共6小题） 二．平板电容器电容的决定式（共4小题） 三．改变极板间距，正对面积、填充物等，判断电容的变化（共6小题） 四．电容器两极间电势差一定时，Q、E随电容器的变化（共7小题） 五．电容器电荷量一定时，U、E随电容器的变化（共8小题） 六．电容器内部的电势随极板移动的变化（共4小题） 七．电容器的充放电过程及其特点（共7小题） 八．电容器与验电器组合的动态分析（共7小题） 一．电容的概念、定义式、单位和物理意义（共6小题） 1．物理概念的形成和物理规律的得出极大地推动了人类对自然界的研究和认识进程，下列关于物理概念和规律的说法正确的是（    ） A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证 B．伽利略将斜面实验的结果合理外推，发现了行星运动的规律 C．把电容器的带电量Q与两极板间电压U的比值定义为电容，是因为该比值的大小不取决于Q和U，且它能够反映电容器容纳电荷的本领 D．在研究带电体之间的相互作用时引入了点电荷的概念，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷 2．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为3V，所带电荷量为。此电容器的电容是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1端相连，电源向电容器C充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i-t曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。若其他条件不变，只将电阻R更换，现用虚线表示更换电阻后的i-­t曲线。下列说法中正确的是（　　） 　 A．更换的电阻的阻值比原来的小 B．充电过程中，电容器的电容逐渐增大 C．图中实线与虚线分别与坐标轴围成的面积相等 D．放电过程中，电阻R左端电势高于右端 4．（多选）一电容器外壳上标注的是“；”，则下列说法错误的是（　　） A．该电容器的额定电压为 B．该电容器的击穿电压为 C．该电容器接在的电压两端时，电容为 D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 5．用如图所示电路给电容器进行充、放电。当单刀双掷开关S接通1位置时，电容器两端的电压表的示数变化是 （选填“增大”或“减小”，电容器此时处于 （选填“充电”或“放电”） 状态。若某时刻此电容器所带的电荷量为8×10-8C，两极板间的电势差为10V。则这个电容器的电容为 F，如果电容器的电荷量减少了6×10-8C，则两极板间的电压为 V。 6．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在恒压电源正、负两级上，电源电压为U=90V，电容器的电容为3×10-9F，两极板间距为d=6cm，P点到A板的垂直距离为d1=4cm，A极板接地。求： （1）平行板电容器极板上所带的电荷量Q； （2）平行板电容器两板之间的电场强度E； （3）P点处的电势p。 二．平板电容器电容的决定式（共4小题） 7．将电容器接在电压恒定为U的电源两端，电容器两平行极板面积足够大，两极板之间的距离为d，现将两极板分别围绕O、O'点逆时针旋转角度为θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．两极板旋转之后，极板间的正对面积不变 B．两极板旋转之后，极板间的正对面积变大 C．两极板旋转之后，极板间的电场强度增大 D．两极板旋转之后，极板间的电场强度不变 8．磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子，使其均匀地分布在分子层上，其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，静电力常量为k，介质的相对介电常数为，细胞膜的面积。当内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q时，关于两分子膜层之间距离的变化情况，下列说法正确的是（　　） A．分子层间的距离增加了 B．分子层间的距离减小了 C．分子层间的距离增加了 D．分子层间的距离减小了 9．（多选）如图所示，两个平行板电容器AB和A'B'水平放置，A板用导线与B'板相连，B板和A'板都接地，A、B'板带正电。电容器AB电压为，带电量为；电容器A'B'电压为，带电量为，若将右边电容器间的绝缘介质抽出，则（　　） A．减小 B．减小 C．减小 D．增大 10．电容为的平板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对介电常量为的各向同性均匀电介质插入电容器中（填满空间），此时电场能量是原来的 倍。 三．改变极板间距，正对面积、填充物等，判断电容的变化（共6小