课时测评11 电容器的电容-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评11　电容器的电容 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．(多选)下列关于电容的说法正确的是(　　) A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B．电容器A的电容比B的大，说明A所带电荷量比B多 C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器所带的电荷量 D．由C＝知，若电容器两极板间电压为10 V，极板所带电荷量为2×10-5 C，则电容器电容大小为5×105 F 答案：AC 解析：电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A正确；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B的强，与所带电荷量多少无关，B错误；根据电容的定义式可知，C正确；电压为10 V，电荷量为2×10-5 C，电容C＝＝2×10-6 F，D错误。故选AC。 2．下列四幅图中，能正确描述电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间关系的是(　　) 答案：C 解析：电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量、两板间的电压无关，故A、B错误；根据C＝可得Q＝CU，可知Q-U图像为过原点的倾斜的直线，故C正确；根据C＝可得U＝·Q，可知U-Q图像为过原点的倾斜的直线，故D错误。故选C。 3．一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其所带电荷量增加4.0×10-7 C时，两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　) A．1.0×10-8 F B．2.0×10-8 F C．4.0×10-8 F D．8.0×10-8 F 答案：B 解析：C＝ F＝2.0×10-8 F。故选B。 4．如图为某一电容器中所带电荷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40 V降低到36 V，对该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5×10-2 F D．该电容器所带电荷量的变化量为0.2 C 答案：B 解析：由Q＝CU可知，U降低，则Q减小，故为放电过程，A错误，B正确；C＝ F＝5×10-3 F，C错误；ΔQ＝CΔU＝5×10-3×4 C＝0.02 C，D错误。故选B。 5．(2025·安徽黄山高二上期末)如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是(　　) A．指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该小极板所带电荷量较小 B．指纹的凹点处与对应的小极板距离较远，该小极板所带电荷量较小 C．指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容小 D．指纹的凹点处与对应的小极板距离较远，该位置的电容大 答案：B 解析：根据平行板电容器电容的决定式C＝可知，指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容大，指纹的凹点处与对应的小极板距离较远，该位置的电容小，故C、D错误；根据C＝，指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该小极板所带电荷量较大，指纹的凹点处与对应的小极板距离较远，该小极板所带电荷量较小，故A错误，B正确。故选B。 6．(2025·河北承德高一下期末)平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一个带电小球用轻质绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，小球最终静止不动，如图所示。若要使细线偏离竖直方向的夹角增大一些，则下列方法可行的是(　　) A．将S断开，再将A板向右移一些 B．将S断开，再将A板向左移一些 C．保持S闭合，将B板向下移一些 D．保持S闭合，将B板向左移一些 答案：D 解析：断开开关S，电容器所带的电荷量不变，根据E＝，可得E＝，改变两板A、B间距离，E不变，小球所受的静电力不变，θ不变，细线偏离竖直方向的夹角不变，故A、B错误；保持开关S闭合，将B板向下移一些，电容器两端间的电势差不变，板间距离也不变，则板间场强不变，小球所受的静电力不变，θ不变，细线偏离竖直方向的夹角不变，故C错误；保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，将B板向左移一些，极板间距离减小，根据E＝，可知电场强度E变大，小球所受的静电力变大，θ增大，细线偏离竖直方向的夹角增大，故D正确。故选D。 7．(2025·上海市建平中学月考)某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度的cm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，若降低溶液浓度，则(　　) 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．电容器左侧极板带负电荷 答案：B 解析：降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数增大，根据平行板电容器电容的决定式C＝，可知电容器的电容增大，故A错误；溶液不导电，没有形成闭合回路，电容器两极板之间的电势差等于电源电动势，保持不变，根据Q＝CU，可知电容器所带的电荷量增大，故B正确，C错误；电容器左侧极板与电源正极相连，带正电荷，故D错误。故选B。 8．(2025·江苏南京高一下期末)某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计相连接，P点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大(可动电极不会到达P点)。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是(　　) A．风力越大，电容器的电容越小 B．风力越大，极板间电场强度越大 C．风力越大，P点的电势越小 D．静电计指针张角不变 答案：C 解析：根据C＝，可知风力越大，极板之间间距越小，电容器的电容越大，故A错误；E＝，极板上电荷量保持不变，则电场强度不变，故B错误；左极板接地，电势为0，设P与左极板间距为x，则有φP＝UP左＝Ex，结合上述，风力越大，电场强度不变，x越小，则P点的电势越小，故C正确；极板间距减小，电容器的电容增大，电荷量不变，则极板之间的电压减小，则静电计指针张角减小，故D错误。故选C。 9．(多选)(2025·天津南开区期末)如图所示的电路中，平行板电容器C的下极板接地，当开关S处于闭合状态时，一带电油滴恰能静止在电容器中的P点。下列说法正确的是(　　) A．油滴带负电 B．断开开关，油滴将向下运动 C．在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片，油滴仍静止 D．断开开关，将电容器的上极板向上移一些，P点的电势降低 答案：AC 解析：由题图可知，极板间场强方向竖直向下，带电油滴处于静止状态，受到的静电力方向竖直向上，可知油滴带负电， A正确；将开关断开，极板所带电荷量保持不变，极板间电压不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态，B错误；在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片，极板间电压不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态，C正确；断开开关，将电容器的上极板向上移一些，极板所带电荷量不变，根据E＝可知，电场强度不变，设P点距下极板的间距为x，P点和下极板的电势差为UP下＝φP－0＝Ex，因为P点距下极板的间距不变，电场强度不变，故P点的电势不变，D错误。故选AC。 10．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在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，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像中可能正确的是(　　) 答案：C 解析：当负极板右移时，d减小，由C＝可知，C与d成反比，C-x图像不可能为一次函数图像，A错误；E＝，故E与x无关，B错误；因负极板接地，设P点原来与负极板的距离为l，则P点的电势φ＝E(l－x)，C正确；电势能Ep＝qφ＝qE(l－x)，Ep-x图像不可能为水平线，D错误。故选C。 11．(多选)如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源(图中未画出)相连，极板水平放置，极板间距为D，在下极板上叠放一厚度为d的金属板A，d<D，其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，已知重力加速度为g。则下列判断正确的是(　　) A．电容器的电容变大 B．两板间的电场强度不变 C．上极板所带电荷量变小 D．粒子运动的加速度大小为g 答案：CD 解析：由题意可知电容器两极板之间的电压U不变，当把金属板从电容器中快速抽出后，极板间距增大，电容减小，极板所带电荷量减小，两板间的电场强度原来为 E＝，现在为E′＝，则电场强度变小，故A、B错误，C正确；粒子之前静止，有mg＝q，现在加速，有mg－q＝ma，联立解得a＝g，故D正确。故选CD。 12．(16分)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，g取10 m/s2。 (1)求该电容器所带电荷量； (2)若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10-3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带何种电荷？电荷量为多少？ 答案：(1)3.6×10-9 C　(2)负电荷　2.0×10-6 C 解析：(1)由C＝得Q＝CU＝3.0×10-10×12 C＝3.6×10-9 C。 (2)该带电微粒恰在极板间静止，受到竖直向下的重力和竖直向上的静电力，由题意可知两极板间的电场方向竖直向下，所以该微粒带负电荷； 则有qE＝mg，又E＝ 解得q＝ C＝2.0×10-6 C。 学科网（北京）股份有限公司 $