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

2026-06-14
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第三册
年级 高二
章节 4. 电容器的电容
类型 作业-课时练
知识点 电容器与电容
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 1.40 MB
发布时间 2026-06-14
更新时间 2026-06-14
作者 一米阳光
品牌系列 -
审核时间 2026-06-14
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来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以电容器的电容为核心,通过概念理解、公式计算、图像分析、动态变化到综合应用的六级分层设计,实现从基础到能力的递进,强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |概念理解|电容定义式、单位、物理意义|基础单选+多选,强化概念辨析| |公式计算|C=Q/U简单应用|结合除颤器等实际情境,提升计算能力| |图像问题|Q-U图像、电势能|通过图像斜率、面积考查科学推理| |动态分析(U不变)|d、S、ε变化对C、Q、E影响|湿度/位移传感器等情境,培养模型建构| |动态分析(Q不变)|静电计应用、拉伸电容器|聚焦电量不变时的量纲关系分析| |综合应用|带电粒子运动、电势电势能|平行板电容器与力学综合,提升综合能力|

内容正文:

电容器的电容 一、电容的概念、定义式、单位和物理意义 1.电容器是重要的电学元件。某电容器两极板间的电压为时,所带电荷量为,则(  ) A.该电容器的电容 B.在国际单位制中,电容的单位是库仑 C.放电时,电容器电压降低,其电容减小 D.充电时,电容器电荷量增多,其电容增大 2.(多选)下列关于电容的说法正确的是(  ) A.电容器A的电容比B的大,说明A所带的电荷量比B多 B.电容是反映电容器储存电荷本领的物理量 C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时,电容器需要带的电荷量 D.由公式C知,若电容器两极板间电压为10V,每个极板所带电荷量为2×10-5C,则电容器电容大小为4×10-6F 3.比值定义法是物理学中常用的研究方法,它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用物理量的大小而改变,下面式子属于比值定义法的是(  ) A. B. C. D. 4.如图所示为一电解电容器,根据图中的标示,判断下列说法正确的是(  ) A.该电容器的电路符号为 B.该电容器的击穿电压为 C.该电容器的电容为 D.该电容器两极间电势差为时,电容器带电荷量为 5.(多选)关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是(    ) A.电容器两极板上的电压超过击穿电压,电介质将变成导体 B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷 C.某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大 D.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 二、利用公式进行简单计算 6.如图为某次心脏除颤治疗情景,所用除颤器的电容器电容为25µF,充电至2.0kV,在5ms时间内完成放电,则(  ) A.电容器充满电时电量为0.1C B.放电过程通过人体的最大电流为10A C.放电结束电容器电容减为0 D.其他条件不变,人体电阻越大,放电时间越长 7.有一个已充电的电容器,两极板之间的电压为3V,所带电荷量为4.5×10-4C。此电容器的电容是(  ) A.1.5×10-4F B.1.5×10-4Wb C.1.35×10-3F D.1.35×10-3Wb 8.(多选)一带电平行板电容器的两端电压,当两极板间的电压增加到时,电容器所带的电荷量增加了,则下列说法正确的是(  ) A.平行板电容器的电容为 B.平行板电容器的电容为 C.两极板原来所带的电荷量为 D.两极板原来所带的电荷量为 9.如图所示是由电源 E、滑动变阻器 R 和平行板电容器C 组成的电路。下列四个过程中,能使电容器C 带电量增加的是(    ) A.将滑动变阻器R 的滑片向左移动 B.在平行板电容器中插入电介质 C.增大平行板电容器两极板间的距离 D.减小平行板电容器两极板的正对面积 10.监测大气电场强度在科学研究、灾害预警等领域具有重要意义。低空大气与地球表面可视为平行板电容器(空气的相对介电常数近似取1),电场分布如图所示。若该电场视为匀强电场且电场强度,地球半径,静电力常量。则地球表面带电量(单位:C)的数量级为(  ) A.105 B.106 C.107 D.108 11.某智能汽车采用电容式传感器监测座椅压力分布,其核心部件为平行板电容器,初始极板间距为d,电容为,当司机落座时,传感器检测到极板间距因压力变化减小为,若此时电容器两端的电压变为原来的,关于此过程,下列说法正确的是(    ) A.电容增大为,极板间电场强度增大为原来的3倍 B.电容增大为,极板间电场强度增大为原来的2倍 C.电容增大为,极板间电场强度增大为原来的2倍 D.电容增大为,极板间电场强度增大为原来的3倍 三、图像问题 12.电容器充放电中,用Q表示电容器所带的电荷量,C表示电容器的电容,U表示电容器两极间的电压,图中正确反映它们之间关系的图像是(  ) A. B. C. D. 13.(多选)对给定电容为C的电容器在不同电压下进行充电,分别记录电容器两极板间的电势差u和相应的电容器所带的电荷量q,得到的图像如图所示,则当两极板间电压为U时电容器所储存的电势能为(    ) A. B.QU C. D. E. 14.(多选)如图所示,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40V降低到36V(  ) A.是充电过程 B.是放电过程 C.该电容器的电容为5.0×10-3F D.该电容器的电荷量的变化量为0.2C 15.电容器充放电的电路图如图1所示,已知电容为C的电容器的最大带电量为q,两平行板的间距为d,电容器储存电能的表达式为。画出电容器的电压与带电量之间的关系图像如图2所示,下列说法正确的是(    ) A.两极板间的电场强度最大为 B.图2的斜率为C C.对图2,图线与横轴所围成的面积等于电容器所储存电能的一半 D.电容器所储存的最大电能为 16.(多选)有两个不同的电容器和,电容器所带电荷量Q与其两端所加电压U的关系如图所示,图中,电容器储存的电势能,关于两电容器,下列说法正确的是(  ) A.电容器的电容是的2倍 B.电容器的电容是的 C.当两电容器所带电荷量相同时,电容器储存的电势能大于电容器储存的电势能 D.图中阴影部分代表电容器在时所储存的电势能 四、电容器的额动态分析(U不变) 17.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 18.为监测土壤湿度,某智慧农业系统采用电容式湿度传感器,其原理简化图如图所示,连接在电路中的平行金属板电容器的两极板插入土壤(视为电介质)中。已知土壤的相对介电常数随着土壤中含水量的增大而增大。闭合开关后,当土壤逐渐变干燥时,下列说法正确的是(     ) A.电容器的电容增大 B.电容器两板间的电压增大 C.电容器带的电荷量减小 D.通过电流表的电流方向为从到 19.某湿度传感器利用平行板电容器测量空气湿度。电容器上极板(可移动)与固定支架间嵌入一种吸湿材料,当环境湿度增加时,吸湿材料体积膨胀,反之则体积缩小。将该电容器与恒压电源、电流表连接成如图所示的电路,闭合开关。下列说法正确的是(    ) A.空气湿度降低时,电容器的电容会变大 B.空气湿度降低时,极板间电场强度变大 C.空气湿度一定时,滑片向上移动,电容器所带电荷量会增加 D.保持滑片位置不变,若出现从到的电流,说明环境湿度升高 20.电容式位移传感器的示意图如图所示,平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连,当电介质板向右移动过程中,下列说法正确的是(  ) A.平行板电容器的电容变小 B.平行板电容器的带电量增大 C.平行板电容器的带电量不变 D.平行板间的电场强度变小 21.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。用加热器使被测材料温度升高的过程中,被测材料竖直方向尺度逐渐增大,则在该过程中(  ) A.电容器电容变小 B.极板所带电荷量变大 C.极板间电场强度变小 D.电容器放电 22.某种材料的厚度d随温度的升高而变大,平行板电容器的上极板固定,下极板可随d的变化上下移动,如图所示。若材料温度升高,下列说法正确的是(     ) A.电容器板间距离增大 B.电容器电容变大 C.极板间电场强度变小 D.电流传感器中电流方向向右 23.某种心脏起搏器利用电容式传感器监测心肌的微小位移。如图所示,传感器由两块平行金属板组成,其中一块固定,另一块随心脏跳动而移动。两极板间的电势差U恒定。当心脏扩张导致两极板间的距离d增大时(     ) A.电容器的电容增大 B.极板所带的电荷量增加 C.两极板间的电场强度保持不变 D.电容器处于放电状态,电路中产生瞬时电流 24.(多选)如图,水平放置的平行板电容器与一电源相连,电路中、两点之间接有一灵敏电流计,电容器两极板间有一带电的质点处于静止状态。在两极板间的距离变小的过程中(  ) A.电容器的电容变小 B.电容器的带电量变大 C.带电质点带正电 D.电流计G中有从到方向的电流 25.把两个相同的电容器A和B按如图所示连接起来。当它们都带有一定电荷量时,电容器A中的带电微粒M恰好静止,现在使电容器B两板错开一些,而距离不变,使它们对着的面积变为原来的,这时M的加速度的大小是(  ) A. B. C. D. 五、电容器的额动态分析(Q不变) 26.(多选)在“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验中,把电容器的两极板A、B分别与静电计的金属球和外壳相连,并使B板接地。先使电容器带上一定的电荷量,静电计指针偏转一定的角度(如图)。下列说法正确的是(  ) A.实验过程中两极板间的电压不变 B.实验过程中两极板上所带电荷量不变 C.保持两极板的间距和正对面积不变,在两极板间插入有机玻璃板,静电计指针偏转的角度增大 D.实验中如果不小心手碰触了一下B板,静电计指针偏转的角度不变 27.(多选)可拉伸电容器在智能穿戴等柔性电子产品中应用广泛,其核心结构由可变形电极和离子凝胶电介质组成,如图所示。当电容器拉伸时,极板面积和电介质的厚度均发生变化,其体积保持不变。充电后与电源断开的电容器,在缓慢左右绝缘拉伸过程中,下列判断正确的是(  ) A.电容器的电容变大 B.电容器两电极间电压不变 C.电容器的电荷量变大 D.电容器中的电场强度变小 28.如图所示,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。静电计本身所带电荷量极少且全程保持不变,可忽略不计。开关闭合稳定后,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.电容器的电荷量增加 B.电容器的电容变小 C.电阻R中有电流流过 D.静电计张角不变 29.(多选)如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,正极板与静电计连接,负极板接地,两板间有一个负试探电荷固定在P点,正极板保持不动,将负极板缓慢向下平移一小段距离稳定后,下列说法正确的是(  ) A.静电计指针张角变大 B.电容器带电量减少 C.两板间电场强度不变 D.试探电荷受到的电场力增大 30.地球表面与电离层之间有稳定的电势差,会在两者间的低空大气中形成电场,其电场强度即大 气电场强度,晴天时方向多垂直地面向下,地面附近的电场分布如图所示,低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型,忽略大气相对介电常数的变化,下列说法正确的是(     ) A.低空大气越厚,电容越大 B.若地面所带的电荷量不变,则低空大气越厚,大气电场强度越大 C.地面单位面积所带的电荷量越大,大气电场强度越大 D.地面单位面积所带的电荷量越小,地面上方的P点电势越高 31.(多选)某同学设计了一个电容式风力传感器,如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,风力越大,移动距离越大(两电极始终不接触)。若移动时静电计上的电荷量可忽略,P点为极板间的一点,下列说法正确的是(  ) A.风力越大,电容器电容越大 B.风力越大,极板间电场强度仍保持不变 C.风力越大,P点的电势仍保持不变 D.风力越大,静电计指针张角越大 动态综合分析(U不变、Q不变) 32.(多选)如图所示,平行板电容器与电源连接,其中B板接地。开关S闭合后,在两板间C点有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是(     ) A.保持S闭合,将两板平行错开一些,电容器的电容增加 B.保持S闭合,将A板向上平移一小段距离,C点电势降低 C.若将S断开,再将两板平行错开一些,电容器带电量减少 D.若将S断开,再将A板向上平移一小段距离,油滴仍处于静止状态 33.如图所示,平行板电容器与电源连接,其中B板接地。开关S闭合后,在两板间C点有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是(  ) A.保持S闭合,将两板平行错开一些,电容器的电容增加 B.保持S闭合,将A板向上平移一小段距离,C点电势降低 C.若将S断开,再将两板平行错开一些,电容器带电量减少 D.若将S断开,再将A板向上平移一小段距离,油滴会向下运动 34.(多选)如图所示,、是水平放置的平行板电容器的两极板,下极板接地,两极板与电源相连,电源两端电压恒定。开关闭合,一带电油滴静止于点。下列做法能使油滴向下运动的是(  ) A.开关闭合的情况下,仅增大两板间的距离 B.开关闭合的情况下,仅减小两板间的正对面积 C.开关断开的情况下,仅减小两板间的距离 D.开关断开的情况下,仅增大两板间的正对面积 六、分析带电粒子的电势、电势能变化 35.如图所示,水平放置平行板电容器A、B,长,两板间距,电容器的电容,两板间电势差,两板间的电场可视为匀强电场。一电子靠近A板水平射入电场,恰好能穿出平行板电容器。下列说法正确的是(  ) A.A、B两板间的电场强度,方向竖直向下 B.A板的带电量 C.电子穿过平行板电容器的过程中,电势能增加12eV D.电子进入电场时的初动能为12eV 36.如图所示,平行板电容器的电容为,正极板带电量为,负极板接地,两极板间距离为,今在距两极板间离负极板处放一正点电荷。已知静电力常数为,下列说法正确的是(    ) A.由于负极板接地所以负极板带电荷量为零 B.所在处的电势是 C.点电荷所受电场力的大小为 D.点电荷所受电场力的大小为 37.(多选)图甲是超级电容器,具有充电时间短、使用寿命长、节能环保等特点。示意图如图乙所示,在电解液中同时插入两个电极,使电解液中的正、负离子在电场的作用下迅速向两极运动,并分别在两个电极的表面形成紧密且与电极绝缘的电荷层,即双电层,从而产生电容效应。已知某时刻两电极间的电压值为5V,其电容值为3000F,下列说法正确的是(  ) A.电解液中的正、负离子在移动过程中电势能减小 B.电解液中的正、负离子在移动过程中电势能增大 C.此时该电容的电量为 D.附于电极表面的离子形成的电场与两电极产生的电场方向相同 38.相机对焦系统中常用可调平行板电容器检测位移,其结构可简化为两块正对的金属极板水平放置,上极板接地且位置固定,下极板通过导线与电源正极相连,充电后立即断开开关。两板间某点记作P。现将下极板缓慢下移(忽略边缘效应),下列说法正确的是(  ) A.电容器的电容增大 B.P点的电势升高 C.若将一个带负电的尘埃固定在P点,间距增大后其电势能会增大 D.若将正电荷从下极板移至上极板,间距增大后电场力做的功变多 39.如图所示,P、Q为一平行板电容器的两个极板,其中板接地,下列说法正确的是(  ) A.适当上移极板,电容器电容增大 B.保持开关闭合,适当左移极板,电容器电量增大 C.若断开开关,再适当上移极板,板间场强减小 D.若断开开关,再适当左移极板,板电势升高 40.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U=80V的恒压电源上,两极板间距为d=4cm,电容器带电荷量为Q=8×10-8C,A板接地(电势为零)。求: (1)平行板电容器的电容和两板之间的电场强度; (2)距A板为1cm的C点处的电势; (3)若将电容器与电源断开后,将B板向下移动3cm,求此时两板间的电势差。 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 《电容器的电容》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A BC B D AB D A BC B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B AC BC D AD D C C B 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B B D BD B BD AD B AD C 题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 答案 AB BD B D B AC AD D D 1.A 【详解】A.根据电容的定义式可知,该电容器的电容 故A错误; B.在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称为法,故B错误; C.是电容的比值定义式,电容与电荷量、电压没有本质的决定关系,可知,放电时,电容器电压降低,其电容不变,故C错误; D.结合上述可知,充电时,电容器电荷量增多,其电容不变,故D错误。 故选A。 2.BC 【详解】A.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强,与带的电荷量多少无关,故A错误; B.电容反映电容器储存电荷本领的大小,故B正确; C.由 知,电容在数值上等于使两极板间电势差为1 V时,电容器需要带的电荷量,故C正确; D.电压为10V,电荷量为C时,则电容 故D错误。 故选BC。 3.B 【详解】比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性或基本运动特征,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变;电场中两点间的电势差是由电场本身决定的,电场力做功和试探电荷的电量无关,即 是比值定义法,而 ,, 都不是比值定义法。 故选B。 4.D 【详解】 A.该电容器为固定电容器,不是可调电容器,即电路符号不是错误,故A错误; B.电容器所标电压为额定电压,故B错误; C.由题图可知,该电容器的电容为2200 微法,故C错误; D.由QCU可知,该电容器两极间电势差为1V时,电容器带电荷量为Q,故D正确。 故选D。 5.AB 【详解】A.当电容器两极板上的电压超过击穿电压时,电介质会因电场强度过大而被击穿,导致绝缘性能丧失并转变为导体,故A正确; B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷,故B正确; C.电容与带电荷量及电压无关,故C错误; D.电容器所带的电荷量是指单个极板所带电荷量的绝对值,故D错误。 故选AB。 6.D 【详解】A.电容器充满电时电量为,故A错误; B.放电过程通过人体的平均电流为 所以最大电流应大于10A,故B错误; C.放电结束电容器电容仍为25µF,故C错误; D.其他条件不变,人体电阻越大,放电电流越小,但电荷量不变,根据可知,放电时间越长,故D正确。 故选D。 7.A 【详解】根据电容的定义式可得 故选A。 8.BC 【详解】AB.由 得 由题意可知,平行板电容器两极板间的电压增量为, 联立解得平行板电容器的电容,B 正确,A 错误; CD.由题可知 解得两极板原来所带的电荷量,C 正确,D 错误。 故选BC。 9.B 【详解】A.由可知,增大电容器两端的电压或增大电容器C的电容,都能使电容器C 带电量增加,将滑动变阻器R 的滑片向左移动不会增大电容器两端的电压,故A错误; B.由可知,在平行板电容器中插入电介质,可以增大电容器C的电容,能使电容器C 带电量增加,故B正确; C.由可知,增大平行板电容器两极板间的距离,会减小电容器C的电容,不能使电容器C 带电量增加,故C错误; D.由可知,减小平行板电容器两极板的正对面积,会减小电容器C的电容,不能使电容器C 带电量增加,故D错误。 故选B。 10.A 【详解】低空大气与地球表面可视为平行板电容器,根据电容的计算表达式有 其中, 解得C 故选A。 11.C 【详解】根据平行板电容器电容决定式可知,变为,可得; 场强,场强为原来的2倍; 故选C。 12.B 【详解】根据 可知,电容器的电容与所带电荷量无关,但U与Q成正比。 故选B。 13.AC 【详解】根据电功的计算公式 可知该图像面积表示电功,即储存的电能 故当两极板间电压为U时电容器所储存的电势能 因为, 联立解得, 故选AC。 14.BC 【详解】AB.将该电容器两端的电压从40V降低到36V,电容器两极板电压减小,则电荷量减小,即电容器处于放电状态,故A错误,B正确; C.根据电容的定义式可得 故C正确; D.该电容器的电荷量的变化量为 故D错误。 故选BC。 15.D 【详解】A.由电容的定义式 可得 两极板间最大的电场强度为 故A错误; B.由上可知图2的斜率 故B错误; D.电容器所储存的最大电能为 故D正确; C.对图2,图线与横轴所围成的面积为 即等于储存的电能 故C错误。 故选D。 16.AD 【详解】AB.根据,电容器的电容是的2倍,故A正确,B错误; CD.当两电容器所带电荷量相同时,电容器两端电压小,电容器储存的电势能小,根据微元法可知,图中阴影部分代表电容器在时所储存的电势能,故C错误,D正确。 故选AD。 17.D 【详解】电容器和电源相连,电容器两极板间电压不变,根据 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变大。 故选D。 18.C 【详解】A.当土壤逐渐变干燥时,土壤的相对介电常数减小,根据平行板电容器的决定式 可知电容器的电容减小,故A错误; B.电容器两板间的电压等于电源电动势,土壤逐渐变干燥时,两板间的电压保持不变,故B错误; C.根据电容器的定义式 土壤逐渐变干燥时,电容器两板间的电压不变,电容器的电容减小,可知电容器带的电荷量减小,故C正确; D.由选项C分析可知电容器放电,电容器左板带正电,因此通过电流表的电流方向为从M到N,故D错误。 故选C。 19.C 【详解】A.环境湿度降低时,吸湿材料体积缩小,极板间距d增大,根据可知,电容变小,故A错误; B.电源保持电压恒定(滑动变阻器未调节),环境湿度降低时,吸湿材料体积缩小,极板间距d增大,根据电场强度可知,极板间电场强度变小,故B错误; C.空气湿度一定时,滑片向上移动,由电路图可知电容器两端电压增大,根据可知,电容器所带电荷量会增加,故C正确; D.若电流计示数为从a到b,说明电容器放电,则电容减小,d增大说明湿度降低,故D错误。 故选C。 20.B 【详解】A.电介质板向右移动,极板间电介质的覆盖面积增大,等效增大,根据,电容C变大,A错误; B C.由,U恒定、C增大,故带电量Q增大,B正确;C错误; D.根据,U恒定、d不变,故E不变,D错误。 故选B。 21.B 【详解】A.平行板电容器电容的决定式为 其中为两极板间距。材料温度升高时,其竖直方向尺度增大,下极板向上移动,导致两极板间距减小。由于、不变,减小,根据公式可知电容增大,A错误; B.电容器接外电路且电压不变,由电容的定义式 可得 因为增大,不变,所以极板所带电荷量变大,B正确; C.极板间电场强度 由于两极板间电压不变,极板间距减小,因此电场强度增大,C错误; D.因为极板所带电荷量变大,说明电容器正在充电,而非放电,D错误。 故选B。 22.B 【详解】电容器始终与电源相连,因此极板间电压保持不变。 A.材料垫在下极板下方,温度升高材料厚度变大,将下极板向上顶起,上极板固定,因此两极板的板间距离减小,A错误; B.平行板电容器的电容公式为(为板间距离),减小,其他量不变,因此电容变大,B正确; C.极板间电场强度,不变,减小,因此增大,C错误; D.电容器带电量,不变,增大,因此增大,电容器需要充电 正电荷从电源正极(电流传感器右侧)流向电容器上极板(电流传感器左侧),因此电流传感器中电流方向向左,D错误。 故选 B。 23.D 【详解】ABD.当心脏收缩导致两极板间的距离d增大时,根据可知,电容器的电容减小;根据,由于两极板间的电势差U恒定,则极板所带的电荷量减少,电容器处于放电状态,电路中产生瞬时电流,故AB错误,D正确; C.根据,由于两极板间的电势差U恒定,两极板间的距离d增大,所以两极板间的电场强度减小,故C错误。 故选D。 24.BD 【详解】A.根据可知,当两极板间的距离变小,电容器的电容C增大,A错误; B.电容器与电源保持连接,电压U不变,根据,当C增大时,电容器的带电量Q增大,B正确; C.带电的质点处于静止状态,电场力与重力相平衡,所以电场力向上,由图可知两板间电场方向向下,所以带电质点带负电,C错误; D.由B选项的解析可知,电容器的带电量Q增大,电路中有充电电流,电流从电源正极出发,从向经过电流计G ,流向电容器,D正确。 故选BD。 25.B 【详解】A、B两电容器的电容相等 A、B两电容器带电荷量相等 A、B两电容器极板间电压相等 当电容器B两板错开,使它们正对面积变为时,根据平行板电容器电容的计算公式可知,电容器B的电容将变为 此时电容器B的带电荷量为,则 电容器A的带电荷量为,则 因为,所以 又知 所以, 电容器A两板间电压为 此时电容器A两板间的场强为 带电微粒受重力和电场力,故 改变之前,电容器A中的带电微粒M恰好静止,故 联立解得 故选B。 26.BD 【详解】AB.实验过程中电容器带上一定的电荷量,与电源断开,两极板上所带电荷量不变,但实验过程会改变电容大小,故两极板间的电压会改变,故A错误,B正确; C.保持两极板的间距和正对面积不变,在两极板间插入有机玻璃板,电介质常数增大,根据 知电容C应变大,电容器所带电量Q保持不变,根据 知板间电势差U变小,静电计指针张角变小,故C错误; D.实验中如果不小心手碰触了一下B 板,则极板间的电荷量不变,则电势差不变,静电计指针偏转的角度不变,故D正确。 故选BD。 27.AD 【详解】A.根据平行板电容器电容的决定式有 又因为 可得 在缓慢左右绝缘拉伸电容器过程中,d在减小,故C会增大,故A正确; C.电容器的电荷量没有发生转移,故电荷量不变,故C错误; B.由电容的定义式,Q不变,C增大,则U减小,故B错误; D.结合可得 d在减小,则电场强度减小,故D正确。 故选AD。 28.B 【详解】A.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Q保持不变,故A错误; B.将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,即极板间距d变大,根据可知,电容C减小,故B正确; C.由于R所在支路处于断路状态,故电阻R中无电流流过,故C错误; D.由于电容器Q不变,C减小,根据 可知U增大,故静电计张角增大,故D错误。 故选B。 29.AD 【详解】AB.电容器充电后与电源断开,没有充放电回路,电容器带电量保持不变 将负极板向下平移一小段距离,两极板正对面积减小,根据电容的决定式,可知,电容减小 则根据公式可知,U增大,因此静电计的指针张角变大,A正确,B错误; CD.根据,两板间距不变,电压U增大,两板间的电场强度增大,由可知,试探电荷受到的电场力增大,C错误,D正确。 故选AD。 30.C 【详解】A.由于低空大气上表层与地面构成平行板电容器模型,根据公式 低空大气厚度d越大,电容C越小,故A错误; B.电场强度 又因为 联立,可得 所以地面所带的电荷量不变时,低空大气厚度d增大,大气电场强度不变,故B错误; C.地面单位面积所带的电荷量 又 则地面单位面积所带的电荷量越大,大气电场强度越大,故C正确; D.地面单位面积所带的电荷量越小,大气电场强度越小,由可知,P点与地面间的电势差也越小,P点的电势越低,故D错误。 故选C。 31.AB 【详解】A.平行板电容决定式为,减小,其他量不变,因此增大,故A正确; B.极板间电场强度,结合 代入得 因此与无关,风力增大减小,仍保持不变,故B正确; C.可动电极(左极板)接地,电势为,点到左极板的距离为,点电势 风力增大,左极板右移,位置不变,减小,不变,因此减小,故C错误; D.静电计指针张角反映极板间电压,由,不变,增大,因此减小,张角变小,故D错误。 故选AB。 32.BD 【详解】A.保持S闭合,电容器两板间电压不变。将两板平行错开一些,正对面积减小,根据电容决定式可知,电容器的电容减小,故A错误; B.保持S闭合,电压不变。将A板向上平移一小段距离,板间距增大,根据可知板间场强减小。B板接地,电势为零,C点电势 由于C点位置不变,不变,减小,所以降低,故B正确; C.若将S断开,电容器带电量不变。再将两板平行错开一些,电容减小,但电荷量仍保持不变,故C错误; D.若将S断开,电荷量不变。再将A板向上平移一小段距离,板间距增大。根据 可知,板间场强不变,油滴受到的电场力不变,油滴仍处于静止状态,故D正确。 故选BD。 33.B 【详解】A.保持S闭合,电容器两板间电压不变。将两板平行错开一些,正对面积减小,根据电容决定式可知,电容器的电容减小,故A错误; B.保持S闭合,电压不变。将A板向上平移一小段距离,板间距增大,根据可知板间场强减小。B板接地,电势为零,C点电势 由于C点位置不变,不变,减小,所以降低,故B正确; C.若将S断开,电容器带电量不变。再将两板平行错开一些,电容减小,但电荷量仍保持不变,故C错误; D.若将S断开,电荷量不变。再将A板向上平移一小段距离,板间距增大。根据 可知,板间场强不变,油滴受到的电场力不变,油滴仍处于静止状态,故D错误。 故选B。 34.AD 【详解】A.带电油滴受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力作用,受力平衡,如果要使油滴向下运动,需要减小电场力,由可知,需要减小电场强度。当开关S闭合的情况下,两极板间的电压不变,由可知,增大两极板之间的距离,电场强度减小,油滴向下运动,故A正确; B.开关S闭合的情况下,由可知,仅减小两板间的正对面积,电场强度不变,油滴不动,故B错误; CD.当断开开关S后,电容器的电荷量不变,由,, 可知 则仅增大两板的正对面积,电场强度减小,油滴向下运动,减小两板间的距离时,电场强度大小不变,油滴不动,故C错误,D正确。 故选AD。 35.D 【详解】A.两板间的电场可视为匀强电场,则A、B两板间的电场强度大小为 因电子受电场力向下,而负电荷的受力方向和电场强度的方向相反,则电场强度的方向竖直向上,故A错误; B.A板的带电量为,故B错误; C.电子恰好能穿出平行板电容器,,则电场力做正功为 即电势能减少,故C错误; D.电子恰好能穿出平行板电容器,有 联立解得,故D正确。 故选D。 36.B 【详解】A.负极板带电荷量为。故A错误; C.带电金属板不能看作点电荷,故不能根据库仑定律求解q所受的电场力。故C错误; D.电容器两板电势差 两板间电场强度 则q所受电场力的大小为 故D错误; B.所在处的电势是 故B正确。 故选B。 37.AC 【详解】AB.由电极的电性可知在两电极之间形成的电场方向向右,电解液中的正离子受到向右的电场力作用移动到负极,负离子受到向左的电场力作用移动到正极,正、负离子所受的电场力对其均做正功,离子的电势能减小,A正确,B错误; C.根据,可知此时电容器的电量为,C正确; D.附于电极表面的正、负离子形成的电场方向向左,与两极间的电场方向相反,D错误。 故选AC。 38.D 【详解】A.因为平行板电容器充电后立即断开开关,故电容器所带电荷量一定,下极板缓慢下移,则板间距离d变大,根据可知,电容C变小,故A错误; BC.平行极板间的电场强度 故电场强度E不变,上极板接地,有 P点与上极板间的距离保持不变,则P点与上极板间的电势差保持不变,所以P点的电势不变,固定在P点的带负电的尘埃电势能不变,故BC错误; D.电场强度E不变,根据可知,正电荷在极板间所受的电场力F不变,若将正电荷从下极板移至上极板,根据可知,间距增大后电场力做的功变多,故D正确。 故选D。 39.D 【详解】平行板电容器电容的决定式(式①) 平行板电容器电容的定义式(式②) 板间场强(式③) 联立式①②③得(式④) A.适当上移极板,两极板间的距离增加,根据式①,电容器电容减小,故A错误; B.适当左移极板,两极板的正对面积减小,根据式①,电容器电容减小。保持开关闭合,两极板之间的电势差等于电源输出电压,即保持不变。根据式②,电容器电量减小,故B错误; C.适当上移极板,两极板间的距离增加。断开开关,电容器电量不变。根据式④,板间场强不变,故C错误; D.适当左移极板,两极板的正对面积减小,根据式①,电容器电容减小。断开开关,电容器电量不变。根据式②,两极板之间的电势差增大。由于板接地,板电势不变。 根据电势差公式得 所以板电势升高,故D正确。 故选D。 40.(1)1×10-9F,2000V/m (2)-20V (3)140V 【详解】(1)由电容器的定义式得 两极板间为匀强电场,场强大小为 (2)由题可知,A、C间距为 则A、C间的电势差为 又因为, 解得 (3)根据公式 可得 将电容器与电源断开后,将B板向下移动3cm时,板间电场强度不变,则AB间电势差为 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 $

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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
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