2024_2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量4电容器的电容课时检测含解析新人教版必修3.docVIP

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电容器的电容

(25分钟60分)

一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)

1.关于电容器和电容,以下说法正确的是 ()

A.电容器充电后,两极板带等量异种电荷

B.电容器的带电量是两极板带电量之和

C.电容器电容的大小与其带电量及两极板间电势差有关

D.电容器两极板间电势差每增加1V,电容器的带电量即增加1

【解析】选A。电容器充电后两板带等量异种电荷,A正确;电容器的带电量等于任一极板带电量的肯定值,B错误;电容器的电容仅由本身性质确定,与外界因素无关,C错误;电容器两极板间电势差每增加1V,电容器的带电量增加值等于电容值,D错误。

【加固训练】

用6V干电池对一个电容器充电时 ()

A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加

B.电容器接电源正极的极板带正电,接电源负极的极板带负电

C.电容器两极板所带电量之和叫作电容器的带电量

D.充电后电容器两极板之间不存在电场

【解析】选B。当电容器两极板的电势差为6V时,电荷量不会再增加,A错误;跟电源正极相连的极板带正电,跟负极相连的极板带负电,B正确;电容器任一极板所带的电量的肯定值等于电容器的带电量,C错误;充电后电容器两极板之间存在匀强电场,D错误。

2.要使平行板电容器的电容增大,下列方法可行的是 ()

A.增大电容器的带电量

B.增大电容器两极间的电压

C.增大电容器两极板的正对面积

D.增大电容器两极板的距离

【解析】选C。电容器的电容与电荷量以及电容器两端的电压无关,故A、B错误;依据电容的确定式C=知,增大正对面积,则电容增大,故C正确;依据电容的确定式C=知,增大两极板间的距离,则电容减小,故D错误。

3.a、b两个电容器,a的电容大于b的电容 ()

A.若它们的带电量相同,则a的两极板间的电势差小于b的两极板间的电势差

B.若它们两极板间的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量

C.a的带电量总是大于b的带电量

D.a的两极板间的电势差总是大于b的两极板间的电势差

【解析】选A。由公式C=知Q=CU。已知CaCb,若Q相等,则UaUb,A正确;若U相等,则QaQb,B错误;电容大的电容器,带电量不肯定多,C错误;电容器两极板间的电势差与带电量有关,D错误。

4.A、B两平行金属板相距为d,分别带等量异种电荷。一电子从带负电的B板旁边从静止起先运动,到达A板的时间为t。现将两板间的距离增大为原来的两倍,保持每块极板的带电量不变,则电子从B板由静止动身运动到A板的时间应为

()

A.t B.2t C.2t D.4t

【解析】选A。电子从B板到A板做匀变速直线运动,则依据匀变速直线运动的规律:d=at2=t2,两板间的距离增大为原来的两倍,保持每块极板的带电量不变,依据C=以及C=可知两板间电场强度不变,则:2d=t′2,整理可以得到:t′=t,故选项A正确。

5.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则 ()

A.电容变大,质点向上运动

B.电容变大,质点向下运动

C.电容变小,质点保持静止

D.电容变小,质点向下运动

【解析】选D。因质点处于静止状态,则有Eq=mg,且电场力向上;又由确定式:C=可知,当d增大时,C减小;电容器与电池相连,所以电容器两板间的电势差不变,因d增大,由E=可知,极板间的电场强度减小,电场力小于重力,质点将向下运动,故D正确。

6.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。以E表示两板间的电场强度,θ表示静电计指针的偏角。若保持上极板不动,将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,在这一过程中,下列说法正确的是 ()

A.E不变 B.电流计中有电流流过

C.θ减小 D.电容器的电容变大

【解析】选A。电容器与电源断开,故电荷量不变;下极板向下移动,两板间的距离增大,依据C=可知,电容C减小,则依据C=可知,电压U增大,故静电计指针偏角θ增大;两板间的电场强度E===,因此E与两板间距无关,故E不变,选项A正确,C、D错误。因为电容器带电荷量不变,没有电荷移动,所以电流计中没有电流流过,选项B错误。

二、非选择题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

7.(10分)水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中心水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动。若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少?

【解析】利用平衡条件得mg=qE=。

依据运动学公式有=,

由牛顿其次定律得,qE′-mg=ma,

又E′=,解得t=