9.6 电容与电容器 同步练 -2025-2026学年高二上学期物理沪科版必修第三册【阿波罗计划】

【阿波罗计划·物理必修三】：9.6 电容与电容器 【知识梳理】： 1．电容器的组成：两块导电极板（如金属板）+绝缘介质，可以储存电量 2．电容的概念：单位电压下的电荷量，公式： 运用了比值定义法； 单位：F 常用单位：1F=1× 3．表达式： ：相对介电常数 ：正对面积 ：板间间距 解题思路：三公式联立；接电源U不变，不接电源Q不变用： 【同步巩固练习】：夯实双基，根深叶茂 一. 选择题 1．比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　）（多选题） A． B． C． D． 2．下列关于电容器和电容的说法中，不正确的是（　　） A．根据 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比 B．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比 C．无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变 D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关 3．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少1.5×10-4 C，则其电压减小为原来的，则（　　） A．电容器原来的带电荷量为9×10-4 C B．电容器原来的带电荷量为4.5×10-4 C C．电容器原来的电压为1 V D．电容器的电容变为原来的 4．如右图所示，为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是（ ） A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为5.0×10﹣2F D．电容器的电量变化量为0.20C 5．如图所示，直流电源、开关、电流表、平行板电容器、可变电阻R组成闭合电路。下列说法中正确的是（　　） A．增大电容器极板间距，电容器的电容增大 B．电容器的电容随其两端电压的增大而增大 C．电容器充电时，通过电流表的电流方向由b到a D．保持开关闭合，可变电阻R的阻值增大，电容器两端电压减小 6．如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　） A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．极板间的场强不变 D．极板带电荷量将增加 7．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷（上极板带正电），与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的正点电荷，以E表示两板间的电场强度，U表示两板之间的电势差，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A．E不变，Ep不变 B．U不变，E减小 C．θ增大，E不变 D．θ不变，Ep增大 8．传感器是智能社会的基础元件。如图为电容式位移传感器的示意图，观测电容器两极板间电势差U及电容器带电量Q的变化即可分析物体水平位移x的变化情况，以下说法正确的是（　　） A．电容器的电容变大，说明物体一定向+x运动 B．电容器的电容变大，说明物体一定向x运动 C．无论物体怎样移动，Q和U的比值保持不变 D．无论物体怎样移动Q和U变化量的比值始终保持不变 9．一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（  ） A．U变小，E不变 B．E变大，Ep变大 C．U变小，Ep不变 D．U不变，Ep不变 10．在我们的日常生活中会发生很多静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，如图所示，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间产生了放电现象。已知手指带负电，关于放电前手指靠近金属门把手的过程中，下列说法正确的是（　　） A．门把手内部的场强逐渐变大 B．门把手与手指之间场强逐渐增大 C．门把手左端电势高于右端电势 D．门把手右端带负电荷且电量增加 11．如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计连接，外壳与另一个极板同时接地，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差，撤去电源后，下列说法正确的是（     ） A．仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小 B．仅将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角变大 C．仅将M板稍微上移，静电计指针张角变大 D．若将M板拿走，静电计指针张角变小 12．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两极板间恰有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，下列正确的是（　　） A．若将A向左平移一小段位移，则电流表A中有a→b的电流 B．若将A向上平移一小段位移，则电流表A中有b→a的电流 C．若将A向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动 D．若将S断开，则油滴将做自由落体运动 13．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（　　） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移 14．如图，带电的平行板电容器两金属板间形成匀强电场，一带电粒子在两板间恰好能沿水平线AB运动，若将下极板平移到图中虚线位置，该粒子（　　） A．仍沿直线AB运动 B．偏离直线AB向上运动 C．偏离直线AB向下运动 D．所受的合力减小 15．在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从a向b流过电流表时，电流表指针偏向a端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向b端，下列判断正确的是（　　） A．极板上的电荷量不变 B．极板上的电荷量变小 C．电容器的电容变大 D．电容器的电容不变 16．利用如图所示的电路分析平行板电容器的动态变化，已知电源的内阻可忽略不计，R为电阻箱，一带正电的小球固定在电容器之间的O位置。则下列说法正确的是（　　） A．保持电键闭合，M板向下平移少许，小球的电势能减少 B．保持电键闭合，将电阻箱的阻值增大，静电计的指针偏角减小 C．断开电键，M板向下平移少许，静电计的指针偏角增大 D．断开电键，M板向左平移少许，小球的电势能增大 17．如图，目前智能手机普遍采用了电容屏。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。当手指触摸电容触摸屏时，手指和屏的夹层工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。对于触摸屏，下列说法正确的是（　　）（多选题） A．使用绝缘笔，在电容屏上不能进行触控操作 B．手指与屏的接触面积变大时，电容变大 C．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号 D．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 18．如图所示，A、B是平行电容器的两个极板，给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电。板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）（多选题） A．若只是将A极板向左平移稍许，小球的夹角θ不变 B．若只是将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小 C．若只是将A极板向上平移稍许，小球的夹角θ将变大 D．若只是将B极板向右平移稍许，电容器的电容将增大 二. 填空题 20．两块大小、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，接通开关，电源即给电容器充电 ①保持K接通，减少两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减少 ②保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 ③断开K，减少两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 ④断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大 以上说法正确的有_______________________。（选填序号） 21．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则油滴带______电（填正或负），电容器的电容为______。 三. 计算与论证题 22．如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10−10 F，两极板间距离d＝1.20×10−3 m，取g＝10 m/s2。求： （1）该电容器所带电荷量； （2）若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10−3 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？ 23．如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间有一质量为m的带电微粒，开关S处于闭合状态，微粒恰好处于静止状态。进行下列操作，微粒还能保持静止吗？如果不能，它将怎样运动？ （1）保持开关一直闭合，保持两极板水平并拉大它们之间的距离； （2）先断开开关，再保持两极板水平并拉大它们之间的距离。 24．平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则 （1）两板间的场强是多大？ （2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ （3）若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？ 【提高练习】：逐梦远航 一. 选择题 1．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、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，将负极板缓慢向左平移一小段距离L0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是（　　） A． B． C． D． 二. 计算题 2．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为 m、电荷量为+q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零 。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求： （1）小球到达小孔处的速度； （2）极板间电场强度大小 （3）两板间的电势差和电容器所带电荷量； 黄夫人配套视频：高一高二下，选修3-1 电场视频序号：34~36 请认真观看后完成习题并自批自改。 参考答案： 【基础练习】 一. 选择题 1．CD 2．A 3．B 4．B 5．C 6．B 7．A 8．B 9．A 10．B 11．C 12．B 13．B 14．A 15．B 16．D 17．ABC 18．AC 二. 填空题 20． ②③ 21． 负 三. 计算与论证题 22．（1）3.6×10-9C （2）2.0×10-6C 微粒带负电荷 23．（1）向下加速运动 （2）仍保持静止状态 24．（1）1200V/m （2）48V （3）54V,6V 【提高练习】 一. 选择题 1．C 二. 计算题 2． （1）v （2） （3） （4） 学科网（北京）股份有限公司 $$