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第一章 8
基 础 夯 实
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.(河南省实验中学2014~2015学年高二检测)关于平行板电容器的电容,下列说法正确的是eq \x(导学号( D )
A.电容器不带电时,其电容为零
B.电容器带电荷量越多,其电容越大
C.电容器两极板间电压越低,其电容越小
D.电容器的电容只由它本身的性质决定
解析:电容器的电容与电容器是否带电、带电荷量多少以及两板间有无电压均无关,只与两极板间距、正对面积以及电介质有关,也就是说电容器的电容只由它本身的性质决定,故选项A、B、C错误,D正确。
2.(黑龙江哈尔滨一中2014~2015学年高二上学期期中)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是eq \x(导学号( C )
解析:A选项改变的是介质,B、D选项改变的是正对面积,C选项改变的是两板间的距离,故C正确。
3.某一电容器标注的是“400V 22μF”(如图),则下列说法中正确的是eq \x(导学号( B )
A.该电容器可在400V以下电压时正常工作
B.该电容器只能在400V电压时正常工作
C.电压是200V时,电容是11μF
D.使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
解析:每一个电容器都有它的耐压值,电容器可以在耐压值及其以下正常工作,所以选项A正确,选项B错误;电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质决定的,所以电容不变,选项C错误;有的电容器是有极性的,分正负极,所以选项D错误。
4.(北京大学附中河南分校2015~2016学年高二检测)一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示。以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则eq \x(导学号( C )
A.U变小,E变小 B.E变大,Ep变大
C.U变小,Ep不变 D.U不变,Ep不变
解析:由题意知:电容器的带电量Q不变,板间距离减小,根据电容的决定式知电容C增大。由公式U=eq \f(Q,C)知,板间电压U变小。由推论公式E=eq \f(4πkQ,εrS)分析,可知板间电场强度E不变,则由U=Ed知,P与负极板间的电势差不变,则P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变,故C正确,ABD错误,故选C。
5.(吉林一中2014~2015学年高二上学期检测)如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则 下列说法正确的是eq \x(导学号( AB )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ变大
B.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
C.保持S闭合,悬线烧断,则小球在电场中将做自由落体运动
D.断开S,悬线烧断,则小球在电场中将作变加速曲线运动
解析:保持S闭合,电容器两端电压不变,将A板向B板靠近,由E=U/d可以判断电场强度变大,θ增大,选项A正确;断开S,电荷量Q不变,将A板向B板靠近,由U=Q/C、E=U/d和C=eq \f(εrS,4πkd)可以判断电场强度不变,则θ不变,选项B正确。悬线烧断,小球将沿悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,C、D选项错误。
6.(福建龙岩一中2015~2016学年高二上学期期中)如图所示为某一电容器中所带电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,对电容器来说正确的是eq \x(导学号( BD )
A.是充电过程
B.是放电过程
C.该电容器的电容为5.0×10-2
D.电容器的电量变化量为0.02C
解析:由Q=CU知,U降低,Q减小,故为放电过程,A错B对;由C=eq \f(Q,U)=eq \f(0.2,40)F=5×10-3F,可知C错;ΔQ=CΔU=5×10-3×4C=0.02C,D正确。
二、非选择题
7.如图所示,一平行板电容器接在U=12V的直流电源上,电容C=3.0×10-10F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10m/s2,求:eq \x(导学号
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3kg,恰在板
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