10.4 电容器的电容 同步练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.4 电容器的电容 同步练习 一．选择题 1．某电容器所带电荷量Q和两端电压U之间的关系图线如图所示，该电容器的电容为（　　） A．5F B．0.5F C．5×10﹣2F D．5×10﹣3F 2．一轻质绝缘细线一端固定在O点，另一端系一带电量大小为q质量为m的小球静止悬挂放置在平行板电容器AB间，如图所示，细线与竖直方向夹角θ＝60°，细线、小球在竖直平面内即纸面内，A、B两板平行正对倾斜放置，且与纸面垂直、与细线平行。两板带等量异种电荷，若电容为C，极板间距为d，静电力常量为k，重力加速度为g。则电容器所带电量为（　　） A． B． C． D． 3．我们可以通过简单的实验，半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系，实验电路如图所示。取一个电容器A和数字电压表（可看作理想电压表）相连，把开关S1接1，用几节干电池串联后给A充电，可以看到电压表有示数，说明A充电后两极板具有一定的电压。把开关S1接2，使另一个与A完全相同的且不带电的电容器B与A并联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关S1，闭合开关S2。关于该实验以及其后续操作，下列说法中正确的是（　　） A．闭合S2的作用是让电容器B完全放电 B．接下来的操作是把开关S1接1，观察电压表的示数 C．电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”也变为了原来的一半 D．若使用磁电式电压表代替数字电压表，当S1和S2都断开时，电容器A的带电量不会改变，电压表指针将稳定在某一固定值 4．一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（　　） A．充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加 B．充电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点 C．放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小 D．放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点 5．如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法中正确的是（　　） A．U变大，E变小 B．U变小，φP变小 C．φP变小，Ep变大 D．φP变大，Ep变小 6．如图所示，平行板电容器的两极板恰好正对，并与一直流电源相许，下极板接地，一带负电的小球被固定于P点，现将S闭合。则下列操作中能使带电小球的电势能增大的是（　　） A．增大直流电源的输出电压 B．将电容器的上极板向上移 C．先断开S，再将电容器的上极板向上移 D．先断开S，再将电容器的两极板错开一些 7．根据理论分析表明，电容器C与极板正对面积S、极板间距离d，平行板电容器的两极板间充满某种介质时，电容器大小决定式，其中k是静电力常数，ε与电介质性质有关，下列说法正确的是（　　） A．公式中ε的单位是 B．公式中ε没有单位 C．公式中k的单位是N/m D．公式中k的单位是 8．有一电解电容器如图所示，外壳上标有“1000μF，10V”。下列关于该电容器的说法，正确的是（　　） A．该电容器在10V电压以下不能正常工作 B．当所加电压为8V时，该电容器的电容为800μF C．该电容器能容纳的电荷量最多为1.0×10﹣3C D．当两极加1V电压时，该电容器的电荷量为1.0×10﹣3C 9．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，选地面为零电势参考面。如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（　　） A．如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a B．如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动 C．如果断开电源，A板不动，B板下移，油滴的电势能减小 D．如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角减小 10．某同学利用图甲所示的电路演示电容器的充、放电过程，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端，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图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图像中两阴影面积一定相等 B．放电过程中，电容器下极板带正电 C．仅改变两极板间距离，电容器充电结束时电容器两板间电压会改变 D．仅改变电阻R，电容器充电结束后电容器电荷量Q会改变 11．如图，在探究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，电容器所带电量可视为不变，则下列说法中正确的是（　　） A．甲图中减小两极正对面积，板间场强不变，静电计指针张角变小 B．乙图中增大两板间距，板间场强不变，静电计指针张角变大 C．丙图中，在两板间插入其他介质，静电计指针张角变大 D．该实验中，可以用磁电式电压表代替静电计测量电压 12．电流传感器和计算机相连能画出电流随时间变化的i﹣t图像。某同学在观察电容器的充放电现象时，按照图甲连接成如图乙所示电路。t＝0开始，开关接1；t＝2s时，把开关改接2，得到电流传感器中的电流随时间变化的i﹣t图像如图丙所示。该过程中电容器两端的电压随时间变化的u﹣t图像可能正确的是（　　） A．B． C． D． 二．多选题 （多选）13．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，其中A板接地，电场中P点固定一个带负电的检验电荷．接通开关，电源即给电容器充电（　　） A．保持开关接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持开关接通，在两极板间缓慢插入一块陶瓷板的过程，会有向左的电流通过R C．断开开关，将A、B板稍微左右平移错开一些，则两极板间的电场强度增大 D．断开开关，将A板稍微向上平移，则检验电荷在P点的电势能减小 （多选）14．如图所示的两个平行板电容器水平放置，A板用导线与B′板相连，B板和A′板都接地。已知A板带正电，在右边电容器间有一个带电油滴N处于静止状态。AB间电容为C1，电压为U1，带电量为Q1；A′B′间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2，若将左边电容器间的绝缘介质抽出，则（　　） A．C1减小，C2增大 B．Q1减小，Q2增大 C．U1减小，U2增大 D．N原来所在位置处的电势升高且N向上运动 三．实验题 15．用图（a）的电路研究电容器的充放电，电源电动势为12V（内阻忽略不计）；R1、R2、R3为定值电阻，其中R2＝160Ω；电流传感器（内阻忽略不计）将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I﹣t图。 （1）①闭合开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I﹣t图像如图（b）中的图线I，图线I与时间轴围成的“面积”为S1，其物理意义是 　 　； ②断开开关K2，开关K1与1接通，待充电完成后，再与2接通，电容器放电的I﹣t图像如图（b）中的图线Ⅱ，图线Ⅱ与时间轴围成的“面积”为S2，理论上应该有S1　 　S2（选填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）测得S1为2.64mA•s，由此可知电容器的电容C＝　 　μF，定值电阻R3＝　 　Ω2；开关K2闭合时，电容器放电过程中通过R3的电量为 　 　C。 参考答案 1．D 2．C 3．A 4．C 5．C 6．B 7．B 8．D 9．C 10．A 11．B 12．D 13．BC 14．BD 15．1）①电容器放电过程，通过电流传感器的电荷量；②＝；（2）220；480；6.6×10﹣4 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/7/25 15:06:57； ( 第 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$