高一暑假作业(十七) 电容器的电容-【步步维赢·优练必刷】2025年高一物理暑假作业

高一暑假作业(十七) 电容器的电容 二、对电容的理解 知识点记 1. 电容器的电容是反映其储存电荷本领大 一、电容器的充电和放电 小的物理量,完全由电容器本身的属性 1. 电容器所带电荷量:电容器一个极板所 决定,跟电容器是否带电、带电荷量多少 带电荷量的绝对值,而不是指两个极板 以及两极板间电势差的大小无关 所带电荷量的绝对值之和 2.对于一个确定的电容器,电容C是不变 2. 充电过程和放电过程 的,故当电容器所带电荷量分别为Q 和 ##时,有-#-},-# (1)充电过程:电路如图 所示. 特点: -△Q ,即电容的大小在数值上还等于电 ##2# ①有电流,电流方向为流入电容器正极 容器所带电荷量的变化量△Q与电容器 板,电流由大到小 两极板间电压的变化量U的比值 ②电容器所带电荷量增加 精典题练 ③电容器两极板间电压升高 ④电容器两极板间电场强度增加 1.关于电容器和电容,以下说法正确的是 当电容器充电结束后,电容器所在电路 ( ) 中无电流,电容器两极板间电压与充申 A. 电容器充电后,两极板带等量异种 电压相等: 电荷 (2)放电过程 B. 电容器的带电荷量是两极板带电荷量 电路如图所示. ##{ 之和 特点: C. 电容器电容的大小与其带电荷量及两 ①有电流,电流方向是从 极板间电势差有关 正极板流出,电流由大变小. D. 电容器两极板间电势差每增加1V,申 ②电容器所带电荷量减少 容器的带电荷量即增加1C ③电容器两极板间电压降低 2.如图所示,一充电后的平行板电容器的 ④电容器两极板间电场强度减弱 两极板相距/,在正极板附近有一质量为 当电容器放电结束后,电路中无电流,电 M、电荷量为9(g>0)的粒子;在负极板 容器的放电过程实际上是正、负电荷中 附近有另一质量为n、电荷量为一q的粒 和的过程. 子,在电场力的作用下,两粒子同时从静 .43. 止开始运动,已知两粒子同时经过一平 C. 电容器的电容越大,所带电荷量就 越多 行于正极板目与其相距 D. 对于确定的电容器,它所充的电荷量 粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则 跟它两极板间所加电压的比值保持 M:m为 __ 不变 6.一个电容器的规格是“10F 50V”,则 ) A.这个电容器的电容量总等于10F A.3:2 B.2:1 B.这个电容器的最大电容量为10F,带 C.5:2 D.3:1 电荷量较少时,电容量小于10F 3.关于电容器的电容,下列说法中正确的 C. 这个电容器上加的电压不能低于50V 是 D. 这个电容器加上50V电压时,电容量 A. 电容器所带电荷量越多,电容越大 才是10F B. 电容器两板间电压越低,其电容越大 7.平行板电容器的电容为C,带电荷量为 C. 电容器不带电时,其电容为零 Q.板间距离为d,今在两板间的中间位 D. 电容器的电容只由它本身的特性决定 置处放一电荷q,则它所受电场力的大小 4. 原有一油滴静止在极板水平放置的平行 为 ( ) 板电容器中,给电容器再充上一些电荷 A.2 # B. 量Q,油滴开始向上运动,经时间后; D 电容器突然放电失去一部分电荷量△Q. 又经:时间,油滴回到原位置,假如在运 _。 8.(多选)如图,两块正 动过程中油滴电荷量一定,则 ( 一 对的平行金属板M、 A. -3 N与电源相连,N板 D. C. -2 -1 Q 接地,在与两板等距 离的P点固定一个带负电的点电荷,如 ~ 果M板向下平移一小段距离,则( ) A.电容器充电电荷量越多,电容增加 A.点电荷受到的电场力变大 越大 B.M板的带电荷量增加 B. 电容器的电容跟它两极板间所加电压 C. 点的电势不变 成反比 D. 点电荷在P点具有的电势能增大 .4· 9.电流传感器可以像电流表一样测量电流,不 10.有一充电的平行板电容器,两板间电势差 司的是反应比较灵敏,目可以和计算机相 为3V,现使它的电荷量减少3×10C 连,能画出电流与时间的变化图象,图甲是 于是电容器两板间的电势差降为原来 用电流传感器观察充、放电过程的实验电路 的。 ,则此电容器的电容是多大?电容 图,图中电源电压为6V 器原来带的电荷量是多少?若将电容 ImA 一# 器极板上的电荷量全部放掉,电容器的 电容是多大? 甲 先使开关S与1接通,待充电完成后,使 开关S再与2接通,电容器通过电阻放 电;电流传感器将电流信息传入计算机, 显示出电流随时间变化的I一图象如图 乙所示,根据图象估算出电容器全部放 电过程中释放的电荷量为 C,该 电容器的电容为 F.(均保留3 位有效数字) .45.U=Ed,本题a、b是否在同一电场线上不确定， 10.解析：(1)因正极板接地，故板间各点电势均小 则U的大小不一定等于Ed,故选项C错误：电 于零，由U=Ed得 荷从a移动到b,克服电场力做功W,根据电势 UD=Edm=1.2×102×0.5×102V= 差的定义U=”,选项D错误 0.6V, 即D=-0.6V. 2.C连接AB(图略)，由题意可知，AB中点C点 由于dcB=5cm-0.5cm=4.5cm=4.5× 电势应与坐标原，点O相等，连线OC即为等势 102m, 线，与等势线OC垂直的方向为电场的方向，故 所以UcB=-Edm=一1.2X103×4.5X 电场方向由B→A,其大小E= d 10-2V =-5.4V,即9c=-5.4V. 10V巨+10巨v/m=100V/m,故选项C正确. 所以Ucp=9c一9n=-5.4V-(-0.6V)= √2×0.2 -4.8V. 3.B电场中两点间的电势差由电场及场中两点 (2)因为点电荷匀速移动，外力所做的功等于 的位置决定，跟移动电荷的电荷量无关，故A、C 点电荷克服电场力所做的功，W#=qUm|= 错误；而电场力做功表达式为：W=U,可知电 2×102×4.8J=9.6×102J. 场力做功既与两点间的电势差有关，又与被移 答案：(1)-5.4V-0.6V-4.8V 动电荷的电荷量有关，跟电荷移动的路径无关， (2)9.6×10-2J 故B正确、D错误. 高一暑假作业（十七）电容器的电容 4.D公式①为电场强度大小的定义式，适用于任 1.A 电容器充电后两板带等量异种电荷，A正 何电场：公式②为库仑定律与公式①的导出式， 确：电容器的带电荷量等于任一极板带电荷量 故适用于真空中点电荷的电场：公式③为匀强 的绝对值，B错误：电容器的电容仅由本身性质 电场中电场强度的决定式，只适用于匀强电场， 决定，与外界因素无关，C错误；电容器两极板 5,B电场强度与电势没有直接关系，电场强度为 间电势差每增加1V,电容器的带电荷量增加值 零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不 等于电容值，D错误. 一定为零，故A错误；顺着电场线方向电势降 2.A两粒子同时从静止开始，在电场力作用下做 低，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故 匀加速直线运动，同时经过某一平面，它们在相 B正确；电场线越密的地方电场强度大，但是若 1 两点间不一定沿电场线，则电势差不一定大，故 同时间内位移之比为2：3，根据x=2a1,可 C错误；公式U=Ed中d为沿电场线的距离. 若ab两点不沿电场线，则电势差不一定大，故D 知它们的加速度之比为2：3.粒子受到的电场 错误. 力F=qE,结合牛领第二定律得4=E,由于两 6.A由题可得，2、3处于同一条等势线上，所以 2、3两点的电势相等，A正确：电场线的琉密表 粒子所受电场力大小相等，故质量之比应为 示电场的强弱，由题图可得，1、3两点的电场强 3：2,A正确. 度的大小不相同，方向不同，B错误；同理可得， 3.D 1、2两，点的电场强度的大小不相同，方向相同， 4.A C错误：根据U=dE及1、2两点间的电场线比 5.D电容是描述电容器储存电荷特性的物理量， 3、4两点间的电场线密集，可知1、2两，点间的电 一旦电容器确定了，电客C便不再变化，C-号 势差大，D错误， 7,A匀强电场中，在同一方向上每前进相同的距 是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q和电压 离，电势的改变量相等：故9一二9一9，代 U如何变化，其比值始终不变 入数据有2V-9a=5V-9V,解得u=6V, 6.A电容器的电容与电容器板间电压无关，加电 故A正确. 压或不加电压、带电荷量多或少时，电容都是 8.C由图可知粒子受力应向左，因粒子带正电， 10uF,故A正确，B、D错误.50V是电容器的 故电场线的方向应向左，故正点电荷Q应在N 额定电压，表示这个电容器的长期工作电压不 一侧，故a点的场强大于b点的场强，故粒子在 能高于50V,故C错误， a点的电场力大于b点电场力，故在a,点的加速 度大于在b点的加速度，故A错误；沿电场线的 7C电场力F=9E、两板间的电场强度E= d 方向电势降低，故a点的电势大于b点的电势， 故B错误：粒子由a到b过程中，电场力做正 两报版同的电势差U=吕，所以F=B= 功，故动能增大，故a点的动能小于b点的动 -9Q 能，故C正确；电场力做正功，故电势能减小，故 Ca' 在a点的电势能Em大于在b点的电势能E, 8.AB本题中两平行金属板可视为一个电容器. 故D错误. 由于电容器一直与源连接，所以电容器两极板 9.BC等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势 之间的电压不变，如果M板向下平移一小段距 线，E、O、F三，点电势均为0，故A错误：根据对 称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则 离，由E=号可知，极板之间的电场强度E增 A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点 大，极板之间的点电荷受到的电场力(F=gE) 场强方向相同，故B正确；由图看出，E、O、F三 变大，选项A正确，根据平行板电容器的决定式 ,点比较，O点场强最强，故C正确；由图看出，B、 O、C三点比较，O点场强最弱，故D错误. C=- π可知，板间距离d减小，电容C增大， S ·59. 由C-号可知M板的带电荷量增加，选项B正 可知，在该，点速度方向与竖直方向夹角的正切 确.N板接地，电势为零，设P、N之间的距离为 值an0=费-合则0≠30，D项错误。 x,如果M板向下平移一小段距离，由于E增 4.C无初速度释放后，电子在A、B之间做匀加 大，由g一0=Ex可知P点的电势升高，选项C 速运动，且U=△Ek,A正确；在B、C之间做匀 错误.P,点的电势升高，带负电的点电荷在P,点 速运动，B正确：在C、D之间先沿原来的运动方 的电势能减小，选项D错误. 9.解析：根据题图乙的含义，因Q=I1,可知图形与 向做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，而 时间轴围成的面积表示电荷量：根据横轴与纵轴 后又开始反方向做匀加速运动，电子在A板和 的数据可知，一个格子的电荷量为8×10C,由 D板之间做往复运动，故C错误、D正确，故本 大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包 题选C. 含的格子个数为38，所以释放的电荷量为9=8 ×105C×38=3.04×103C.根据电容器的电 5C由动能定理得U=2m,当改变两极板 容C-号可知，C=3.04X10F≈5.07X10 间的距离时，U不变，)就不变，故选项A、B错 6 误，C正确；电子在极板间做初速度为零的匀加 F=507uF. 逸直线运动，0=，号=，即t=2以，当d减 答案：3.04×103507 t2 十 10.解析：电容器两极板间电势差的变化量 小时，口不变，电子在两极板间运动的时间变短， 为aU=(1-3)加=号×3v=2V 故选项D错误. 6.A带电粒子在匀强电场中受恒定合外力（电场 由C=器释C=3X0F=1.5X10'F= 力)作用.一定做匀变速运动，初速度与合外力 2 共线时，做直线运动，不共线时做曲线运动，A 150F 对，B、C、D错. 设电容器原来带的电荷量为Q,则 7.B粒子垂直于电场方向进入电场，沿电场方向 Q=CU=1.5×10×3C=4.5×10-C 电场力做正功，电势能减小，动能增加，故选项B 电容器的电容是由其本身决定的，与是否带电 正确。 无关，所以电容器极板上的电荷量全部放掉 8.D两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有 后，电容仍然是150uF. mg一qE,现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面） 答案：150F4.5×10C150uF 逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针 高一暑假作业（十八）带电粒子在电场中的运动 旋转45°，电场力方向也逆时针旋转45°，但大小 1.B根据能量守恒定律可知，只有电场力做功的 不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向 情况下，动能和电势能之和保持不变，即带电粒 指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运 子受电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B 动，选项D正确. 选项正确. 9.BC对带电粒子受力分 2.C 偏转电场中运动的时间为：1=上，偏转距离 析如图所示，F。≠0，则选 项A错误；由图可知电场 为y=7at=1g心=，偏转电场做 2 md uj 4 dEko 力与重力的合力方向与 功为w=y=日X5由于 方向相反，所以粒子做匀 减速直线运动，选项B正 一价氦离子和二价氨离子的电荷量不同，所以 确；除重力外，由于电场力 做功不同，故A错误；偏转电场对每个离子冲量 Eq做负功，故电势能增加，机械能减少，选项C 为1月=号×是-恶 UL,所以偏 正确，D错误. 10.解析：(1)设电子经电压U加速后的速度为 d 2E型 ,由动能定理有U,=2m明 转电场对每个离子冲量不相同，故B错误；由y 2eU 气咒可知，一价氢离子，一价氨离子的韧 解得o m 迹相同，二价氨离子的轨迹与前两者不同，所以 (2)电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场 在偏转电场中它们形成两股离子束，故C正确， 方向做初速度为零的匀加速直线运动.设偏转 D错误. 电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动 3.C粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连 的时间为t,加速度为(，电子离开偏转电场时 线上某点时，沿水平方向和竖直方向的位移大 的偏移量为y.由牛顿第二定律和运动学公式 小相等，即w1=a,a-,解得1=2m 1 有=上，a=c 1 gE· md'y= A项错误；在该点，粒子沿电场方向的速度)，= _U2L2 at=2uw,所以合速度大小为v=√/(2u)十喝 解得y=4U,d =√5u,B项错误；该，点到P点的距离s=√2x= (3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2 反，1=22m心，C项正确：由平行四边形定则 答案：(1) 2eU U.L (2) (3)见解析 gE AU d ·60