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1、2020届物理人教版电容器的电容 单元测试1根据电容的定义式可知A电容器的电容越大,电容器所带的电荷量就越多B电容器两极板间的电势差越大,电容越小C电容器的电容与其带电荷量成正比,与其两极板间的电势差成反比D电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化【答案】D【解析】电容只跟电容器本身有关系,只跟板间距离,正对面积,和介电常数有关系,电容的定义式,表明电容只是带电荷量和电势差的比值,不跟Q成正比也不跟U成反比,并不随它们两个发生变化,故选D。2(2019江苏期末)如图所示,四种不同型号的电容器、其中储存电荷本领最大的是ABCD【答案】C【解析】四个电容器,C电容为30 F,最大,储
2、存电荷本领最大;A.电容为22 F,与结论不相符,选项A错误;B、电容为470 F,与结论不相符,选项B错误;C、电容为30 F,与结论相符,选项C正确;D、电容为1000 F,与结论不相符,选项D错误。3如图,平行板电容器与电动势为E的电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离,则AP点的电势将降低B极板带电荷量将增加C带电油滴的电势能将增大D带电油滴将竖直向上运动【答案】C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据E=U/d得知板间场强减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析
3、可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势低于下极板的电势,则知P点的电势将升高,故A错误。油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动,故D错误。根据Q=UC,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电荷量减小,故B错误;由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带正电,P点的电势升高,则油滴的电势能将增加。故C正确。【名师点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化,判断油滴如何运动。运用推论:正电荷在电势高处电势能大,而负电荷在电势高处电势能小,来判断电势能的变化。4(2019四川东辰国际校月考)如图,D是一只二极管,它的作用是只允许电流从a流向b,不允许电流从b流向a,平行板电容器AB内部原有电荷
4、P处于静止状态,当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P的运动情况将是A向下运动B向上运动C仍静止不动D无法判断【答案】C【解析】当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间,根据电容的决定式分析得知,电容C减小,而电压不变,则电容器所带电量Q=CU要减小,但由于二极管具有单向导电性,电荷不能按b到a方向流动,所以电容器的电量不能改变,根据推论可知,板间场强E不变,电荷所受的电场力不变,仍保持静止状态。A、向下运动,与结论不相符,选项A错误;B、向上运动,与结论不相符,选项B错误;C、仍静止不动,与结论相符,选项C正确;D、无法判断,与结论不相符,选项D错误。5如图所示,竖直放置的两个
5、平行金属板、带等量的异种电荷,板带负电荷,板接地。一带负电的粒子固定在、两板中间的一点处。若将板向左平移到虚线位置,则点的电场强度和该粒子的电勢能的变化情况是A不变,不变B不变,改变C改变,不变D改变,改变【答案】A【解析】据题可知,电容器所带电量Q不变,根据、得,则知电场强度E不变,P与右板间的距离不变,E不变,则由U=Ed分析P点与右板间电势差不变,右板电势为零,所以不变,故A正确,B、C、D错误。6(2019江苏期末)对于某一电解电容器,下列说法中正确的是A电容器带电荷量越多,电容越大B电容器两极板间电压越小,电容越大C电容器的电容与所帯电荷量成正比,与极板间的电压成反比D随电容器所带电
6、荷量的增加,电容器两极板间的电压也增大【答案】D【解析】ABC.电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关,电容不会随着电荷量以及电压的变化而变化,故ABC错误;D.根据Q=UC可知,随电容器所带电荷量的增加,电容器两极板间的电压也增大,故D正确。7(2019山东单县一中月考)如图所示,M、N为平行板电容器的两个金属极板,G为静电计,开始时闭合开关S,静电计张开一定角度。则下列说法正确的是A开关S保持闭合状态,将R的滑片向右移动,静电计指针张开角度增大B开关S保持闭合状态,将两极板间距增大,静电计指针张开角度增大C断开开关S后,将两极板间距增大,静电计指针张开角度增大D断开开关S后,紧
7、贴下极板插入一玻璃板,板间场强不变【答案】C【解析】保持开关闭合,静电计两端的电势差等于电源的电动势,故静电计两端的电势差不变,则指针张角不变,故AB错误;断开开关S后,带电量Q不变,将M、N间距增大,电容器的电容C减小,根据可以知道,电势差U增大,指针张角增大,故C正确;断开开关S后,紧贴下极板插入一玻璃板,则电容器间的介电常数增大,所以电容器的电容C增大,根据可知电势差U减小,指针张角减小,故D错误;故选C。8如图所示,平行板电容器中悬浮一个带电微粒P,今把A、B两个半方形金属盒相对插入电容器两板间,当A、B合拢时,对微粒运动情况的判断正确的是A向上运动B向下运动C仍保持静止D条件不足,无
8、法判断【答案】B【解析】带电微粒在匀强电场中悬浮,说明重力与静电力平衡,若两个半金属盒相对插入,当它们合拢时,金属盒有静电屏蔽作用,其内部场强将变为零,所以带电微粒将不受静电力作用,只在重力的作用下做自由落体运动,故B正确。9电流传感器可以像电流表一样测量电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程。实验时将开关S拨到1端,用直流8 V电压给电容器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开,再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为t=0时刻,电流传感器测得的电流I随时间t变化图像如图乙所示,根据题意,下列说法正确的是A由I-t图可知
9、,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.210-3 CB由I-t图可知,电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.2 CC此电容器的电容约为4.010-4 FD此电容器的电容约为0.4 F【答案】AC【解析】将横坐标t分成许多很小的时间间隔t,在这些很小的时间间隔里,放电电流I可以视为不变,则It为这段时间内的电荷量,则电容器所带的电荷量为Q=I1t1+I2t2+I3t3+Intn,式中I1t1、I2t2为图中的狭条形面积,由此可知,电容器所带的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积。纵坐标的每个小格为0.2 mA,横坐标的每个小格为0.4 s,则每个小格所代表的电荷量数值为q=0.2
10、10-30.4=810-5C,曲线下包含的小正方形的个数为39个(格数为38-42都正确);总放电荷量为Q=39810-5C=3.210-3C,故A正确,B错误。由电容器的计算公式,可得电容值,故C正确,D错误。【点睛】解决本题的关键掌握电容的定义式,以及知道I-t图线与时间轴围成的面积表示通过的电荷量。10(2019荆门市龙泉中月考)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则A平行板电容器的电容变大B静电计指针张角变小C带电油滴的电势能减少D带电油滴受到的电场力不变【答案】C
11、【解析】平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离则d增大,根据可知平行板的电容C减小,故A错误;由于电容器与电源相连,所以电容器两端的电压不变等于电源电动势E,所以静电计指针张角不变,故B错误;在保持两板间电压不变的情况下,随着两板间距离的增大,两板间的电场强度减小,则受到的电场力变小,又因为P点到下极板的距离增大,所以P点与下极板的电势差增大,由于下极板接地电势为零,所以P点的电势增大,而电荷带负电,所以油滴的电势能减小,故C正确;D错误。【名师点睛】本题是电容器的动态变化分析问题;要会根据电容器的决定式和定义式推导出两极板间的场强,此结论表明,当电容器带电荷量一定时,两极板之间的电场强度
12、与两极板间的距离无关,此公式要在理解并会推导的基础上记住,这是一个很重要的结论。11如图,电路中A、B、C、D是完全相同的金属极板,P是AB板间的一点,在CD板间插有一块有机玻璃板。闭合开关,电路稳定后将开关断开。现将CD板间的玻璃板抽出,下列说法正确的是A金属板CD构成电容器的电容减小BP点电势降低C玻璃板抽出过程中,电阻R中有向右的电流DA、B两板间的电场强度减小【答案】AC【解析】根据,将CD板间的玻璃板抽出,电介质减小,其它条件不变,则金属板CD构成电容器的电容减小,故A正确;当闭合开关,电路稳定后将开关断开,极板总电荷量不变,金属板CD构成电容器的电容减小,由可知极板CD电势差变大,
13、极板AB电势差变大,由可知极板AB间的场强变大,导致P点与B板的电势差变大,因B板接地,电势为零,即P点电势升高,因此电容器CD处于放电状态,电容器AB处于充电状态,电阻R中有向右的电流,故C正确,BD错误。【点睛】做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用,掌握电场强度的推导式,注意B极接地,电势为零。12平行板电容器的两极板A、B接于电源的两极,两极板竖直、平行正对放置,一个带正电的小球悬挂在电容器的内部,闭合电键S,电容器充电,悬线偏离竖直方向的夹角为,如图所示,则下列说法正确的是A保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则减小B保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近
14、,则不变C电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则不变D电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则增大【答案】C【解析】保持电键S闭合,电容器两端的电压不变,带正电的A板向B板靠近,则两极板间的间距减小,根据公式可得,两极板间的电场强度增大,故增大,AB错误;若电键S断开,电容器两极板上的电荷总量不变,带正电的A板向B板靠近,则两极板间的间距减小,根据公式、联立解得,即两极板间的电场强度大小和极板间的距离无关,所以电场强度不变,故不变,C正确D错误。13(2019新泰市第二中期中)如图,在一个与电源相连接的空气平行板电容器两极板间插入电介质,与插入电介质前相比,下列说法中错误的是A电容器的电容变大,
15、两极板所带电荷量增加B电容器两极板间的电压增大,两极板所带电荷量增加C电容器两极板间电压不变,两极板所带电荷量增加D电容器的电容变大,两极板间电压不变【答案】B【解析】在空气平行板电容器两极板间插入电介质,根据电容的决定式分析得知,电容C增大,平行板与电源相连,所以板间电压U一定,由电容的定义式得到,两极板所带电荷量Q增加,ACD正确;B错误;本题选不正确的,故选B。14(2019江苏期末)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,电容器带电后与电源断开下列说法中正确的有A上移左极板,静电计指针张角变小B右移左极板,静电计指针张角变大C在两极板间插入一课本,静电计指针张角变小D若教室内空气湿度较大,则实验现象不明显【答案】CD【解析】电容器带电后与电源断开,则电容器带电量Q一定,由,上移左极板,则S减小,C减小,由Q=CU可知,U变大,则静电计指针张角变大,选项A错误;由,右移左极板,则d减小,C变大,由Q=CU可知,U变小,则静电