10.4 电容器的电容 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

10.4 电容器的电容 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的电子元件名称叫电容器，外壳上的“1000”字样，是用来表示它的（　　） A．电容 B．电阻 C．电流 D．电压 2．如图所示，金属板组成的电容器充电后与静电计相连，要使静电计  指针的张角变大，下列措施中可行的是（    ） A．A板向上移动 B．B板向左移动 C．电容器之间充满介质 D．电容器放走部分电荷 3．关于电容器，下列说法中正确的是（　　） A．由可知，电容器带电荷量越大，它的电容就越大 B．对一固定的电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C．电容器的带电荷量Q为两极板所带电荷量的总和 D．对平行板电容器，当增大两板间的距离时，其电容变大 4．下列电容器相关知识描述正确的是（　　） A．图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压U等于电源的电动势E B．图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流大小保持不变 C．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，两种电容使用时都严格区分正负极 D．图戊中的电容器上有“5.5V  1.0F”字样，其中的5.5V是电容器的击穿电压值 5．如图所示，是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向，平行板电容器的、B两极板间有一电荷，在点处于静止状态。以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间的电压，表示电荷在点的电势能。若保持极板不动，将极板稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　） A．不变 B．减少 C．变小 D．电荷仍保持静止 6．在如图所示电路中，电源电压为，电容为的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于两极板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．油滴带正电 B．上极板所带电荷量为 C．若将上极板缓慢水平向左移动少许，油滴将向上运动 D．若将下极板缓慢竖直向上移动少许，P点的电势将升高 7．如图所示,充电后与电源分离的平行板电容器,其正极板接地,在极板间P点有一带电量为q的油滴处于静止状态．现将B板移至虚线处,则 A．油滴带负电 B．油滴加速上升 C．油滴仍保持静止 D．两板间电压不变 8．如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是 A．断开S后，使A板向右平移一些 B．断开S后，使A、B两板错开一些 C．保持S闭合，在A、B之间加入木板 D．保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些 9．如图所示，理想二极管（具有单向导电性）、平行板电容器、电源组成闭合电路，带电液滴P置于水平放置的平行板电容器的正中间而静止，则下列说法中正确的是（　　） A．若将极板A向下移动少许，则液滴的电势能将减小 B．若将极板A向上移动少许，则液滴将向上运动 C．若将极板B向上移动少许，则液滴的电势能将增大 D．若将极板A、B错开少许，使两极板正对面积变小，则液滴将向下运动 10．手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会向下移动，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（　　）    A．电容器的电容减小 B．电容器所带电荷量减小 C．极板间的电场强度增大 D．电阻R上有从a流向b的电流 二、多选题 11．计算机键盘每个按键下有块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，两片金属片组成一个小电容器且电压保持不变．如图所示，键盘连着正在工作的计算机，按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器（    ） A．电容变小 B．金属片间的场强变大 C．电荷量增大 D．处于放电状态 12．如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A．平行板电容器的电容将变大 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将减少 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 13．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（　　） A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小 B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将变大 C．若将B板向上平移稍许，夹角θ将变小 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 14．受疫情影响，医用口罩成为了大众生活的必需品，而熔喷布是医用口罩的最核心的材料．如图所示，工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度及质量，通常要在生产流水线上设置传感器．其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，位置固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（B接正极，A接负极），G是灵敏电流计．干燥的熔喷布为绝缘材料，被电解质溶液污染的熔喷布可视为导体，当熔喷布匀速从两极板间穿过时，下列说法正确的是（  ） A．当变厚的熔喷布进入极板时，A、B两板带电量会突然增大 B．当变厚的熔喷布进入极板时，有自a向b的电流流过灵敏电流计 C．当受溶液污染的熔喷布进入极板时，A、B两板间的吸引力突然增大 D．熔喷布的厚度未发生变化时，灵敏电流计读数会保持不为零的某值不变 15．如图所示，已充电的平行板电容器，带正电的极板接地，两极板间于P点处固定一负的点电荷，若将上极板下移至虚线位置，则下列说法中正确的是（　　） A．两极间的电压和板间场强都变小 B．两极间的电压变小，但场强不变 C．P点的电势升高，点电荷的电势能增大 D．P点的电势不变，点电荷的电势能也不变 三、填空题 16．连接在电源两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，电容器的电容将 ，带电荷量将 ．（均选填“增大”“减小”或“不变”） 17．如图所示，心脏除颤器是一种治疗心脏房颤的应急设备，主要原理是利用充电的电容器对人体放电，假设除颤器上的电容器电容为，一次的放电量为，如果一次放电后电容器上的电荷量为零，则电容器放电之前两极间的电压为 V。 四、解答题 18．如图所示，已充电的平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A接地。若极板A稍向上移动，观察到静电计的指针张角将变大，请解释其原因。 19．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4 mm，充电后两极板电势差为120V。A板带正电，若它的电容为3μF，且P到A板距离为1mm。求： （1）每一板的带电荷量； （2）两板间的电场强度 （3）一个电子在P点具有的电势能。 20．如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，闭合开关K，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，则： （1）油滴带正电还是负电？ （2）若保持开关K闭合，减小两板间的距离，两极板间电势差如何变化？所带的电荷量如何变化？电流计中电流是什么方向？油滴的状态如何？如果是减小两板正对面积呢？ （3）若断开开关K，减小两极板间的距离，则两极板间电势差如何变化？静电计指针张角如何变化？油滴的状态如何？如果是减小两板正对面积呢？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《10.4 电容器的电容 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B A D B C B A C 题号 11 12 13 14 15 答案 BC CD AB AC BD 1．A 【详解】电容器外壳上的“1000”字样，后面单位为，是电容的单位，是用来表示电容，A正确。 故选A。 2．A 【详解】A板向上移动时，两板间的正对面积减小，则由可知，电容器的电容减小，则由Q=UC可知，两板间的电势差增大，故静电计的张角变大；故A正确；B板向左移动时，两板间的距离减小，则C增大，故两板间的电势差减小，故B错误; 电容器之间充满介质，故C增大，则两板间的电势差减小，故C错误；电容器放走部分电荷后，电荷量减小，则电势差减小，故D错误；故选A． 点睛：对于电容器的动态分析，首先要明确不变量，然后再由定义式和决定式可确定电势差的变化． 3．B 【详解】AB．C与Q、U无关，对于固定的电容器，电荷量与电压的比值不变，A错误，B正确； C．电容器所带电荷量Q是一个极板的电量，C错误； D．根据 可知，当增大两板间的距离时，其电容变小，D错误。 故选B。 4．A 【详解】A．图甲为电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，同时两极板间的电压 U 等于电源的电 动势 E，故A正确； B．图乙为电容器放电过程，放电过程中电流将逐渐减小，故B错误； C．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器及其符号，前者电容器使用时严格区分正负极，后者没有，故C错误； D．图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样，5.5V是最大电压或额定电压，不是击穿电压，击穿电压大于5.5V，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】AC．保持极板B不动，将极板A稍向上平移，板间距离d增大，根据可知，电容减小。若电容器上的电压不变，根据可知电荷量要减小，即电容器要放电，但是二极管具有单向导电，所以电容器无法放电，即电量不变，根据可知电压增大，选项AC错误； D．根据及、可得 所以场强不变，电荷仍静止，选定D正确； B．因为P点与B极板距离不变，则其电势差不变，所以P点的电势不变，电荷的电势能也不变。选项B错误。 故选D。 6．B 【详解】A．由于带电油滴在电场中处于平衡状态，故油滴受到的电场力应竖直向上，由图可知，电容器上极板带正电，故油滴带负电，A错误； B．根据电容的定义解得 B正确； C．由于电容器两端的电势差不变，根据可知，两极板间的电场强度不变，故油滴受到的电场力不变，油滴依然处于静止状态，C错误 D．若将下极板缓慢竖直向上移动少许,根据可知，此时极板间的电场强度增大，而P点与上极板间的距离不变，故P点与上极板间的电势差变大，而上极板的电势不变，P点的电势减小，D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．油滴处于静止状态，油滴受重力，电场力，所以电场力方向向上，由图可知，电场强度方向向上，所以油滴带正电，故A错误； BC．由公式，，可得 所以板间场强不变，油滴仍处于静止状态，故B错误，C正确； D．由公式可知，板间距离变小，电容变大，由公式可知，板间电压变小，故D错误． 8．B 【详解】断开S，电容器带电量保持不变，A板向右平移一些，即A、B间距减小一些，根据，d变小，C变大．根据C=Q/U，U变小，张角变小，故A错误．断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据，S变小，C变小．根据C=Q/U，U增大，张角增大．故B正确．合上开关，电容器两端间的电势差不变，静电计指针张角不变．故CD错误．故选B． 【点睛】解决本题的关键在处理电容器动态分析时，电容始终与电源相连，两端间电势差不变，与电源断开，电量保持不变． 9．A 【详解】A．由液滴的受力情况可知，液滴受向上的电场力与重力平衡，可知液滴带负电；电容器电压不变，若将极板A向下移动少许，则由可知，场强E增大，电场力增大，则液滴将向上运动，电场力做正功，则液滴的电势能将减小，选项A正确； B．若将极板A向上移动少许，则根据 电容器的电容减小，由Q=CU可知，电容器应该放电，但因二极管的单向导电性，则两板电量保持不变，两板的场强不变，则液滴仍然不动，选项B错误； C．若将极板B向上移动少许，则由可知，场强E增大，则液滴将向上运动，电场力做正功，则液滴的电势能将减小，选项C错误； D．若将极板A、B错开少许，使两极板正对面积变小，则根据 电容器的电容减小，由Q=CU可知，电容器应该放电，但因二极管的单向导电性，则两板电量保持不变，两板的场强不变，则液滴仍然不动，选项D错误。 故选A。 10．C 【详解】ABD．由公式 可知，当压力F增大时，两板间距离减小，电容增大，同时由公式 可知，电容器所带电荷量增大，直流电源对电容器充电，电阻R上有从b到a的电流，故ABD错误； C．由公式 可知，两极板间的电压U不变，距离d减小，电场强度增大，故C正确。 故选C。 11．BC 【详解】按下“?”键过程中，按键金属片间组成的电容器两极板间距d减小，根据 可知电容C变大，因两板电压U一定，根据 可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，此时根据 可知金属片间的场强E变大。 故选BC。 12．CD 【详解】A．根据 知，d增大，则电容减小，故A错误； B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误； C．电势差U不变，d增大，据 知电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故C正确； D．电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据 知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，故D正确； 故选CD。 13．AB 【详解】A．若将B极板向右平移稍许，d增大，根据可知，电容器的电容将减小，故A正确； B．若将B极板向下平移稍许，正对面积S减小，根据可知，电容器的电容将减小，电容器的电量Q不变，由可知，板间电势差增大，故B正确； C．若将B板向上平移稍许，正对面积S减小，根据可知，电容器的电容将减小，电容器的电量Q不变，由可知，板间电势差增大，根据可知，E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大，故C错误； D．轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做匀加速直线运动，故D错误。 故选AB。 14．AC 【详解】AB．当加厚的熔喷布进入极板时，增大，根据，A、B极板组成的电容器电容增大，由于电压不变，根据，所以A、B极板的电量增加，A极板上的负电荷也要增多，故电子由a到b，电流就应该有b到a，故A正确B错误； C．当受污染的熔喷布进入极板间时，其相当于导体，进入极板间会立刻变成等势体，相当于减小极板间的距离，由于电压不变，根据，d减小，E就增大，故两极板的吸引力会增大，故C正确； D．当熔喷布的厚度未发生变化时，电容器的电容不变，故极板上的电荷量保持不变，故没有电流流过灵敏电流计，故D错误。 故选AC。 15．BD 【详解】AB．电容器与电源断开，所带电荷量不变，由场强公式和电容公式可知 由此可知场强不变，电压变小，故A错误，B正确； CD．设正极板为O点，则 由此可知P点电势不变，点电荷的电势能也不变，故D正确，C错误。 故选BD。 16． 增大 增大 【详解】[1]根据公式可知，当两极板之间的距离减小，电容变大； [2]电容器连接在电池上，电压不变，由Q=CU，得知电容器极板的带电量Q变大 17． 【详解】根据电容器的电容C、所带电量Q、所加电压U的关系有，可得电压为 18．见解析 【详解】电容器无法放电，故带电量不变，即Q一定，当极板A稍向上移动，则两板正对面积S减小，根据可知电容C减小，根据可知，在Q一定时，U增大，而静电计测量的是电压，所以观察到静电计指针的张角变大。 19．（1）；（2）；（3）-90eV 【详解】（1）由，得每一板的带电荷量 （2）两板间的电场强度 （3）P、B间的电势差 由 ， 解得P点的电势 电子在P点的电势能 20．（1）负电；（2）不变；增加；从b到a；向上运动；不变；减小；从a到b；静止状态；（3）减小；变小；静止状态；增大；变大；向上运动 【详解】（1）对油滴受力分析可知，油滴受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相反，则油滴带负电。 （2）若保持开关K闭合，两极板间电势差保持不变，根据 可知减小两板间的距离，电容器的电容增大，由 可知电容器极板所带的电荷量增加，处于充电状态，电流计中电流是从b到a，根据 可知，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，将向上运动。同理，若减小两板正对面积，电容器极板间电势差仍保持不变，电容器电容减小，极板上电荷量减小，电容器处于放电状态，电流计中电流是从a到b，极板间电场强度保持不变，油滴受到的电场力不变，处于静止状态。 （3）若断开开关K，两极板上电荷量保持不变，根据 可知减小两板间的距离，电容器的电容增大，由 可知电容器极板间电势差减小。静电计指针张角变小，根据 可知，极板间电场强度不变，油滴受到的电场力不变，处于静止状态。同理，若减小两板正对面积，两极板上电荷量保持不变，电容器电容减小，极板间电势差增大。静电计指针张角变大，极板间电场强度变大，油滴受到的电场力变大，将向上运动。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $