2024-2025高中物理人教版必修题型分组提高巩固练习第4节 电容器的电容 （解析版）.docx

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第4节电容器的电容

（作业时间：30分钟）

电容和平行板电容器的电容

1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（???????）

A．根据可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两极板间的电压成反比

B．对于确定的电容器，其所带电荷量与两极板间的电压成正比

C．无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变

D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板间的电压无关

【答案】BCD

【详解】ACD．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两极板间的电压成反比，A错误，CD正确

B．确定的电容器的电容是定值，由可知，其所带电荷量与两极板间的电压成正比，故B正确。

故选BCD。

2．平行板电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，要使平行板电容器的电容增加，下列做法正确的是（）

A．增大两极板正对面积

B．改用介电常数较小的电介质

C．增大两极板间的距离

D．增大两极板间的电压

【答案】A

【详解】ABC．平行板电容器电容的决定式为，增大两极板正对面积S时，电容会增大；改用介电常数较小的电介质或增大两极板间的距离d，电容均会减小，故A正确，BC错误；

D．增大两极板间的电压，电容大小不变，故D错误；故选A。

平行板电容器的电容及动态分析

3．用如图所示实验装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，下列判断正确的是（）

A．若保持不变，增大S，则变大

B．若保持S不变，增大，则变大

C．若保持不变，在两极板间插入一薄玻璃板，则变大

D．该实验采用的是等效替代法

【答案】B

【详解】A．根据电容的决定式得知，电容与极板间正对面积成正比，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差减小，则静电计指针的偏角变小。故A错误；

B．根据电容的决定式得知，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大。故B正确；

C．根据电容的决定式得知，保持不变，在两极板间插入薄玻璃板，C变大，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，则减小。故C错误；

D．该实验采用的是控制变量法，故D错误。故选B。

4．平行板电容器与电源始终保持相连，当右极板由虚线位置平移到如图所示的实线位置的过程中，设两极板间的电压为U、电场强度为E．电容器电容为C．所带电荷量为Q，以下说法正确的是（）

A．电路是断路，不可能有电荷定向移动

B．电流方向为顺时针

C．U不变，E变大，C变小，Q变小

D．U不变，E变小，C变大，Q变大

【答案】B

【详解】AB．当右极板由虚线位置平移到如题图所示的实线位置的过程中，两极板间距离d变大，根据可知，C变小，由于两极板间电压U一定，根据可知，电容器所带电荷量减小，电容器放电，则电路中会有顺时针方向的电流，故A错误，B正确；

CD．平行板电容器与电源相连，两极板间电压U保持不变，当两极板间距离变大后，由分析可知，极板间场强E变小．由以上分析可知，C变小，Q变小，故C、D错误。故选B。

电容器的充放电实验

5．电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图，图中电源电压为6V。

先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，该电容器电容为________μF。(均保留3位有效数字)

【答案】????3.04×10－3????507

【详解】[1]根据题图乙的含义，因Q＝It，可知图形与时间轴围成的面积表示电荷量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为8×10－5C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为38，所以释放的电荷量为q＝8×10－5C×38＝3.04×10－3C

[2]根据电容器的电容C＝可C＝F≈5.07×10－4F＝507μF

6．一个电容器带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，若使其带电荷量增加4×10-7C，电势差则增加20v，则它的电容是(??????????)

A．1×10-8F B．2×10-8F C．4×10-8F D．8×10-8F

【答案】B

【详解】由电容定义式可得：，故选B．

7．如图所示是一个平行板电容