第10章 4 课后达标检测 电容器的电容(二)（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

电容器的电容(二) 1．(2025·江苏南通市期中)利用电容器可监测水位的变化。如图所示，两块平行金属板表面已进行绝缘处理，当水位升高时(　　) A．电容变小，极板上电荷量减少 B．电容变小，极板上电荷量增加 C．电容变大，极板上电荷量减少 D．电容变大，极板上电荷量增加 解析：选D。电容器和电源相连，电容器两极板间电压不变，根据C＝，C＝可知，当水位升高时，εr增大，则电容器的电容C变大，电容器所带电荷量Q增加。 2．如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则(　　) A．材料竖直方向尺度减小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电场强度变大 D．电容器电容变大 解析：选A。根据C＝，C＝可知，极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少时，电容减小，则极板间距d增大，材料竖直方向尺度减小，极板之间形成匀强电场，根据E＝可知极板间电场强度E减小，B、C、D错误，A正确。 3．如图所示，两平行金属板带有等量异种电荷，极板与外电路断开，一电子从O点沿垂直于极板方向射出，最远能达到A点，然后返回。不计电子的重力，若电子从O点射出的初速度不变，将右极板向右平移一小段距离，则(　　) A．电子最远能达到A点右侧某点 B．电子最远不可能再达到A点 C．电子返回O点所用时间不变 D．电子返回O点时速度会变小 解析：选C。根据E＝、C＝、C＝，可得两平板间电场强度E＝，在与外电路断开的情况下，移动右极板，Q不变，所以电场强度E不变，电子的受力不变，运动情况与之前相同。 4．(2025·天津南开区期中)如图所示的是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，则有(　　) A．静电计指针张角增大 B．电容器的电容增大 C．极板间电场强度增大 D．极板间电势差减小 解析：选A。保持电荷量Q不变，当极板间距d增大时，根据C＝可知，电容C减小，根据C＝，则两板间电势差U变大，则静电计指针张角增大，A正确，B、D错误；根据C＝，C＝，E＝，可得E＝，可知保持电荷量Q不变，当极板间距d增大时，极板间电场强度不变，C错误。 5．(2024·辽宁、吉林、黑龙江卷，T5)某种不导电溶液的相对介电常数εr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．溶液浓度降低过程中电流方向为M→N 解析：选B。降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数εr增大，根据电容的决定式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；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。 6．如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地，闭合开关S后再断开S，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则(　　) A．该油滴将向上运动 B．有从a向b的电流通过灵敏电流计 C．电容器两极板间的电压减小 D．油滴在P点的电势能不变 解析：选D。闭合开关S后再断开S，则电容器带电荷量Q保持不变，将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，根据E＝，U＝＝＝，联立解得E＝，可知板间电场强度E不变，则油滴所受静电力不变，油滴仍能保持静止状态，A错误；由于电容器的带电荷量Q保持不变，电流计中没有电流通过，B错误；根据C＝，C＝，将下极板竖直向下缓慢移动时，d增大，可知电容器电容C减小，由于电容器的带电荷量Q保持不变，所以电容器两极板间的电压U增大，C错误；P点到上极板的距离不变，电场强度E不变，由ΔU＝E·Δd，可知P点与上极板间电势差不变，由于上极板接地，上极板电势不变，所以P点的电势不变，则油滴在P点的电势能不变，D正确。 7． (2025·福建泉州市期中)如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是(　　) A．带电油滴向下运动 B．静电计指针的张角保持不变 C．P点电势变小 D．带电油滴的电势能变小 解析：选D。若断开开关K，由于静电计所带电荷量很少，可忽略不计，故可认为电容器所带电荷量保持不变，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，根据C＝，C＝可知，由于d变大，故电容器电容变小，电容器极板间电压增大，静电计指针的张角变大，故B错误；根据E＝＝＝＝，可知板间电场强度不变，带电油滴受力保持不变，带电油滴仍保持静止状态，故A错误；根据U＝Ed由于板间电场强度不变，P点与下极板距离变大，又下极板接地，电势为零，可知P点电势变大，根据受力平衡可知，带电油滴受到的静电力竖直向上，则带电油滴带负电，根据Ep＝qφ，可知带电油滴在P点电势能变小，故C错误，D正确。 8．(2024·天津静海期中)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中已充电的电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 (1)在该实验中，静电计的作用是________。 A．测定该电容器的电荷量 B．测定该电容器两极的电势差 C．测定该电容器的电容 D．测定两板之间的电场强度 (2)当板间距离增大时(如图1)，我们会看到静电计指针的偏角________，由此可知电容器的电容____________。(均选填“增大”“减小”或“不变”) (3)当正对面积减小时(如图2)，我们会看到静电计指针的偏角________，由此可知电容器的电容____________。(均选填“增大”“减小”或“不变”) (4)当两板间插入电介质时(如图3)，我们会看到静电计指针的偏角________，由此可知电容器的电容________。(均选填“增大”“减小”或“不变”) 解析：(1)静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差。 (2)根据C＝，C＝，当板间距离增大时，可知电容减小，电容器未与电源相连，可认为极板所带电荷量不变，则电势差增大，指针偏角增大。 (3)同理可知当正对面积减小时，电容减小，电势差增大，指针偏角增大。 (4)同理可知当两板间插入电介质时，电容增大，电势差减小，指针偏角减小。 答案：(1)B　(2)增大　减小　(3)增大　减小 (4)减小　增大 9．(2025·福建泉州市期中)某兴趣小组想自制一个电容器。如图1所示，他们用两片锡箔纸做电极，在两层锡箔纸中间夹以电容纸(某种绝缘介质)一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。 (1)为增加该电容器的电容，应当________(填正确答案标号)。 A．增大电容器的充电电压 B．减小电容器的充电电压 C．锡箔纸面积尽可能大 D．锡箔纸卷绕得尽可能紧 (2)为了测量该电容器电容的大小，由于实验室没有电容计，该小组采用了如图2所示的电路进行测量。其中电压传感器和电流传感器可以在计算机上显示出电压和电流随时间变化的U－t、I－t图像。先将开关S置于a端，电压和电流随时间变化图像分别如图3、4所示，由图4可得电容器充满电后所带的电荷量约为3．0×10－5 C，则电容大小约为C＝__________F。(结果保留2位有效数字) (3)在(2)问基础上，电容器充满电后，t0时刻再把开关S置于b端，电容器通过电阻放电，通过电阻R的电流方向________(选填“向左”或“向右”)。 解析：(1)电容器的电容大小与电压无关，A、B错误；根据电容的公式C＝可知，增大正对面积或减小极板间的距离都可以增大电容器的电容，C、D正确。 (2)根据电容的定义C＝，结合题图3可知，充满电后，电容器两端的电压U＝6．0 V，解得C＝5．0×10－6 F。 (3)充电时，电容器的上极板带正电，开关S置于b端，电容器放电，此时通过R的电流方向向右。 答案：(1)CD　(2)5．0×10－6　(3)向右 学科网（北京）股份有限公司 $