假期作业四 电容器的电容-【快乐假期】2025-2026学年高二物理寒假作业

快乐假期 00-= 假期作业四 电容器的电容 温故而知新，可以为师矣。 完成日期： 月 日 《思维整合室 思维导图 平行板电容器一结构：彼此绝缘相互靠近的 ++++ + (充电) 电容器的充放电 ++++ R(放电) 电容器的电容 C= (定义式) 电容器的电容 C= (决定式) 推论：C-8 匀强电场 板间电场 自测自查 金属板 Q eS 4πkd d 情境思辨 (4)充电完毕将电源撤去，用导线直接连接两个 1.如图所示的是电容器充电的过程. 极板，则电容器两极板的电荷抵消.() 金属板上带的是 答案：(1)√/(2)/(3)×(4)/ 等量异种电荷 2.如图所示的是我们常见的形形色色的电 容器 电子移动 50V 10004F 电子移动 (1)电容大的电容器所带电荷量一定多.( (1)电容器充电的过程，两块不带电的金属板 (2)电容为C的电容器所带电荷量为Q,若电 跟电源连接，最后金属板上带了等量的异 荷量增大为2Q,则电容变为2C.() 种电荷 () (3)图中最右边的电容器上的50V为击穿电 (2)电容器充电过程中两极板间电场强度不断 压. ( 增大 () (4)图中最右边的电容器的电压50V时，电容 (3)若充电完毕将电源撤去，则电容器不带电 才是1000μF. () 答案：(1)×(2)×(3)×(4)X ·10· =0022 二物理的， 《技能提升台 4.如图所示，先接通S使电 容器充电，然后断开S.当 技能提升 增大两极板间距离时，电 一、选择题 容器所带电荷量Q、电容 1.根据电容器的定义式C=Q/U可知 C、两板间电势差U、电容器两极板间场强E A.电容器的电容量越大，电容器所带电荷 的变化情况是 量就越多 A.Q变小，C不变，U不变，E变小 B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大 B.Q变小，C变小，U不变，E不变 C.电容器的电容与其带电荷量成正比，与 C.Q不变，C变小，U变大，E不变 两极板间的电势差成反比 D.Q不变，C变小，U不变，E变小 D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间 5.某电容传声器结构 极板空腔支架 膜片、 的电势差的变化而变化 示意图如图所示，当 2.下列电容器相关知识描述正确的是( 人对着传声器讲话， 声波 膜片会振动.若某次 膜片振动时，膜片与 极板距离增大，则在此过程中 A.膜片与极板间的电容增大 B.极板所带电荷量增大 55V1.0P C.膜片与极板间的电场强度增大 5.5V1.0p D.电阻R中有电流通过 丙 戊 6.如图所示，P、Q为平行板电容 A.图甲为电容器充电示意图，充完电后电 器，两极板竖直放置，在两板间 容器上极板带正电，两极板间的电压U 用绝缘线悬挂一带电小球.将 等于电源的电动势E 该电容器与电源连接，闭合开 B.图乙为电容器放电示意图，放电过程中 关后，悬线与竖直方向夹角为α，则 电流大小保持不变 A.保持开关闭合，缩小P、Q两极间的距 C.图丙为电解电容器的实物图和符号，图 离，角度α会减小 丁为可变电容器的实物图及其符号，两 B.保持开关闭合，加大P、Q两极间的距离， 种电容器使用时都要严格区分正负极 角度a会增大 D.图戊中的电容器上有“5.5V1.0F”字样， C.断开开关，加大P、Q两板间的距离，角度 其中的5.5V是电容器的击穿电压值 a会增大 3.(多选)如图所示，一平行 D.断开开关，缩小P、Q两极间的距离，角度 板电容器充电后与电源断 a不变化 开，负极板接地，正极板与 二、非选择题 静电计相连，两板间有一个 7.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实 正检验电荷固定在P点.若正极板保持不动， 验中，电路图如图甲所示.一位同学使用的 将负极板缓慢向左平移一小段距离x。的过程 电源电动势为10.0V,测得放电的-t图像 中，静电计带电量的变化可忽略.下列说法正 如图乙所示. 确的是 ( /mA A.电容器的电容值减小 B.电容器两板间的电场强度不变 C.电容器两板间P点的电势不变 R 接计算机电流 D.电容器两板间固定在P点的检验电荷的电 传感器 势能增大 t/s 甲 ·11· 飞受快乐假期 000-已 (1)若按“四舍五入（大于半格算一格，小于 高考冲浪 半格舍去)”法，根据“1t图线与两坐标轴包 1.(2025·黑吉辽蒙卷)如图，某压力传感器中 围面积”，电容器在全部放电过程中释放的 平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰 徐设计的，逐渐增大施加于两极板压力F 电荷量约为 C.(结果保留2位有 的过程中，F较小时弹性结构易被压缩，极 效数字) 板间距d容易减小；F较大时弹性结构闭 (2)根据以上数据估算电容器的电容值为 合，d难以减小.将该电容器充电后断开电 源，极板间电势差U与F的关系曲线可能 F.(结果保留2位有效数字) 正确的是 (3)如果将电阻R换一个阻值更大的电阻， 则放电过程释放的电荷量 (填“变 多”“不变”或“变少”) 8.如图所示，平行板电容器的两 犰狳 弹性结构 个极板A、B分别接在电压为 0) 60V的恒定电源上，两极板间 距为3cm,电容器所带电荷量为6×10-8C,A 极板接地.求： (1)平行板电容器的电容； (2)平行板电容器两极板间的电场强度； (3)图中距B极板2cm的D点处的电势， D 2.(2024·辽宁卷)某种不导电溶液的相对介 电常数e,与浓度cm的关系曲线如图(a)所 示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶 液中，并与恒压电源，电流表等构成如图(b) 所示的电路，闭合开关S后，若降低溶液的 浓度，则 (a) (b) A.电容器的电容减小 B.电容器所带的电荷量增大 C.电容器两极板之间的电势差增大 D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N 《益智欢乐谷 什么是尖端放电 通常情况下空气是不导电的， 但是如果电场特别强，空气分子中 的正、负电荷受到方向相反的强电 场力，有可能被“撕”开，这个现象叫 作空气的电离.由于电离后的空气中有了可以 自由移动的电荷，空气就可以导电了.导体尖 端的电荷特别密集，所以尖端附近空气中的电 场特别强，使得空气中残存的少量离子加速运 动.这些高速运动的离子撞击空气分子，使更 多的分子电离.这时空气成为导体，于是产生 了尖端放电现象.（图为尖端放电） ·12·飞曼快乐假期 3.CD由运动轨迹分析可知q受到库仑斥力的作用，O点的电荷 应为正电荷，A错误；从a到b的过程q受到逐渐变大的库仑斥力， 速度逐渐减小，加速度逐渐增大，电势能逐渐增大；而从b到c的过 程q受到逐渐变小的库仑斥力，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，电 势能逐渐减小，B错误，C正确；由于a、c两，点在同一等势面上，整个 过程中，电场力不做功，D正确」 4.CA、B两，点电场强度大小相等、方向不同，A错误；A、B两点电 势相等，均高于C点电势，B错误；A、B在同一等势面上，将电子 从A点沿虚线移到B点，电势能不变，电场力不做功，C正确；由 于A>C,质子带正电，故将质子由A点移到C点，质子的电势 能减少，D错误. 5.AC0点是对角线的交点，由题意知，0点电势0=型- 2 %,故4=4V,故A正确，B错误6d电势相等，电势能也 相等，故C正确，D错误.故选AC. 6.ABD如图所示，设ac之间的d点电势 y/em 7 与b点相同，则g=0二26。所以d6a石 点的坐标为(3,5cm,6cm),过c点作等势 4 线bd的垂线，由几何关系可得cf的长度为 U 3.6cm.电场强度的大小E= d 02468xcm 26-17)y=2.5V/cm,放A正确： 3.6cm 因为Oacb是矩形，所以有Us=Ua6,解得坐标原点O处的电势 为1V,故B正确；a点电势比b点电势低7V,电子带负电，所以 电子在a点的电势能比在b点的高7eV,故C错误；b点电势比c ,点电势低9V,电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV,故D 正确。 7.解析：(1)根据库仑定律，试探电荷q在a、b两，点所受库仑力分别 为F。=kQg,F。=kg,因为1：2=2：3，所以F。:Fb= ri 9:4. (2)根据W-qU,代入数据得W。 -4×10-4J (3)静电力做功与路径无关，只与始末位置有关，所以将试探电荷g 从a点经c点移到b,点，静电力做的功为 W。=-4×10-4J. 答案：(1)9：4(2)一4×10-4J(3)一4×10-4J 8.解析：(1)因重力使小球加速下落，电场力使小球减速，小球受电 场力，方向向右，所以小球带正电荷. （2)据动能定理：mgL一qUBA=0, BA两点的电势差：UA=mg吗 (3)在匀强电场中：E=U/d,所以得E=mg 答案：(1)正电荷(2)mgL(3)mg 9 高考冲浪 1.AD根据题意可知O点、A点和B点的电势 分别为90-号一 ,9B-24 B(d.3 等势线 故0A中点的电势为M=0=0,故A正确； M 0 如图，设N点为AB的三等分点，同理易知N Ad,0八E ,点电势为0，连接MN为一条等势线，过A点作MN的垂线，可 知电场线沿该垂线方向，指向右下方，由AM=AN可知∠NMA =45°，故电场的方向与x轴正方向成45°角，故B错误；电场强度 E 的大小为E= 0-（g】_22E,故C错误，D正确，故选AD. 1 2d·cos45 2.C根据电场线越密集电场强度越大，可知a、b、c、d四，点中，a,点 电场强度最大，故A、B错误；一个电子从b点移动到c点电场力 做功为Wr=一eUk=2eV,故C正确；一个电子从a点移动到d 点电场力做功为Wd= -eUr=4 ev, 由于电场力做正功，电势能减小，则一个电子从a,点移动到d点 电势能减小了4eV,故D错误.故选C. 假期作业四 技能提升台技能提升 1.D 2.A图甲为电容器充电示意图，电容器上极板与电源的正极相 连，充完电后两极板间的电压U等于电源的电动势E,故A正 确；图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流将逐渐减小，故B 错误；图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器的 实物图及其符号，前者电容器使用时严格区分正负极，后者不用 严格区分，故C错误；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5.5 V,故D错误. ES 3.ABDA.当负极板左移一小段距离时，d增大，由C=4πka可 知，电容C减小，故A正确； E B.根据E= 是=4π9，不论极板间距如何变化，极板的总 4= 电量不变，因此电场强度总不变，故B正确； C.因负极板接地，设P点原来距负极板为x,则P点的电势p E(x十x0),那么电势升高，故C错误； D.两板间固定在P点的检验电荷带正电，且P点的电势大于 零，当P点的电势升高时，则P点的电势能增大，故D正确. 4.C ErS 5,D根据公式C-4πka可知，膜片与极板距高增大，膜片与极板 间的电容减小，A错误；根据公式Q=CU可知膜片与极板距离 增大，电容减小，电压不变，则极板所带电荷量减小，因此电容器 要通过电阻R放电，B错误，D正确；根据电场强度公式E= 可知，膜片与极板距离增大，膜片与极板间的电场强度减小，C 错误. 6.D 7.解析：(1)电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线，而q=It,由 微元法得到，【：图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，经确 认：图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电 荷量约为Q=42×0.001×0.4C≈0.017C. (2)从上一问知道，电容器充满电后所带的电荷量Q=0.017C, 而所加电压U=E=10V,所以C= =0.0017F. (3)由图看出，若将电阻换一个阻值较大电阻，但由于电容器电 荷量一定，则所有的电荷量将通过电阻R释放，只是图像更加平 缓些，但总量不变， 答案：(1)0.017(2)0.0017(3)不变 8.解析：(1)电容器的电容C= 9=6×10-8 F三 60 1×10-9F. U60 (2)电场强度E= a-0.03 V/m=2×103V/m. (3)D点电势D=-Ed=-2×103×(0.03-0.02)V =-20V. 答案：(1)1×10-9F(2)2×103V/m(3)-20V 高考冲浪 D根据公式Q=CU和电容的决定式C4可得U=4 ES ·d,根据题意F较小时易被压缩，故可知当F较小时，随着F的 增大，d在减小，且减小的越来越慢，电源断开后Q不变，故此时 极板间的电势差U在减小，且减小的越来越慢；当F增大到一定 程度时，再增大F后，d基本不变，故此时U保持不变，结合图 像，最符合情境的是D选项.故选D. 2.BA.降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数e,增大，根据 电容器的电容决定式C=4πa可知电容器的电容增大，故A错 误；BC.溶液不导电没有形成闭合回路，电容器两端的电压不变， 根据Q=CU结合A选项分析可知电容器所带的电荷量增大，故 B正确，C错误；D.根据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大， 则给电容器充电，结合题图可知电路中电流方向为N→M,故D错误. 假期作业五 技能提升台技能提升 1.A 2,C小球受重力和电场力作用，合力的方向与速度方向不在同一 条直线上，小球做曲线运动，A、B错误；合力方向与速度方向先 成钝角，后成锐角，即合力先做负功后做正功，速率先减小后增 大，C正确，D错误. 3.Ds1=2a2=2a(2)2-7 2ar2—号at2,s1s2=1：3,s ，2=合at,=t-h√ 1 2a戏，i=√a 4s 「2s a a t1t2=1:(W2-1),D正确. 4.D粒子在水平方向上做匀速直线运动x=0t,由于初速度相 同，xAxB=2：1,所以tA:tB=2:1,竖直方向上粒子做匀加 速直线运动y=之a,且yA=yB,故aA:aB=唱：月=1：4. 而ma=qE, m-gE,mA 9A.aB1 4 a 'mB qB aA 1 5.B由动能的表达式E=之m2可知带电小球在M点的动能 为EkM=2 1 m,在N点的动能为EN=之m(2o)2=2m,所以动 5 能的增量为△E=2m,故A错误；带电小球在电场中微类平 抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀 加速运动，由运动学公式有u,=0=g,u,=2u=at=5,可得 2 2wt E=2mg,竖直方向的位移h=号，水平方向的位移工= 8