第04讲 电容器及其两类变化 课后专项突破（解析版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义.docx

第04讲电容器及其两类变化

——划重点之高二期中期末复习精细讲义

一、单选题

1．电容器是现代仪器中常见的元件。某电容器电容是60μF，充电至10kV电压，如果电容器在

A．电容器的击穿电压为10

B．电容器充电后的电量为600

C．电容器在放电过程中电容小于60μ

D．电容器放电过程的平均电流强度大小为300

【答案】D

【详解】A．当电容器的电压达到击穿电压时，电容器将会损坏，所以10kV

B．根据电容的定义式

C=

解得电容器充电后的电量为

Q=0.6

故B错误；

C．电容器的电容与电容器的带电荷量无关，电容器在放电过程中电容保持不变，故C错误；

D．电容器放电过程的平均电流强度大小为

I=

故D正确。

故选D。

2．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图所示，平行板电容器的极板M固定，N可左右移动，通过测量电容器极板上的电量变化来确定汽车加速度。当汽车紧急刹车时，极板M、N间距减小，若极板两端电压不变，下列说法正确的是（）

A．电容器的电容不变 B．电容器的电容变小

C．极板间的电荷量增大 D．极板间的电荷量减小

【答案】C

【详解】AB．极板M、N间距d减小，由C=εrS

CD．极板两端电压U不变，C增大，由Q=CU可得，极板间的电荷量Q增大，故C正确，D错误。

故选C。

3．已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发的电场中各处的场强相同。现有一平行板电容器，极板面积为S，两板间隔为d，其中充满空气（空气的介电常数取为ε）。当两极板上加电压U时，忽略边缘效应，且静电力常量为k，两极板间的相互作用力大小为（）

A．εSU28πkd2 B．

【答案】A

【详解】平行板电容器的电容定义式和决定式分别为

C=

C=

平行板电容器两板间的电场强度大小为

E=

所以单个平行板产生的电场强度大小为

E

两极板间的相互作用力大小为

F=Q

联立可得

F=

故选A。

4．如图电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器。先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变。则下列说法正确的是（）

A．电容器的电容变大

B．电容器内部电场强度大小变小

C．电容器内部电场强度大小变大

D．P点电势升高

【答案】D

【详解】A．将B板向下平移一小段距离，由

C=

可知电容器的电容变小，故A错误；

BC．将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，可知电容器所带电荷量不变，由

E=

可知将B板向下平移一小段距离，电容器内部电场强度保持不变，故BC错误；

D．由于B板接地，则有

U

由于电容器内部电场强度保持不变，P点与B板距离变大，则P点电势升高，故D正确。

故选D。

5．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则（????）

A．该超级电容器充电时把电能转化为化学能 B．该电容器最大容纳电荷量为8100C

C．该电容器在电压为2.7V时电容才是3000F D．该电容器在2.5V电压下不能正常工作

【答案】B

【详解】A．电容器充电时把电能存储起来，没有转化为化学能，故A错误；

B．该电容器最大容纳电荷量为

Q=UC=2.7×3000

故B正确；

C．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电荷量无关，故该电容器电容始终为3000F，故C错误；

D．电容器的额定电压为2.7V，说明工作电压不能超过2.7V，故D错误。

故选B。

6．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．带电油滴仍保持静止 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大

【答案】A

【详解】B．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=εr

由于d变大，可知电容器电容变小，电容器极板间电压增大，静电计指针的张角变大，故B错误；

A．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正确；

BD．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，带电油滴受到的电场力竖直向上，则带电油滴带负电，根据Ep=qφ，可知带电油滴在

故选A。

7．如图所示