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1、课时跟踪检测（六） 电容器和电容 静电的应用及危害1(多选)下列说法中正确的是()A电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器B电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比解析：选BC电容器是储存电荷和电能的容器，不论是否带电均是电容器，故A错误；电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，故B正确；根据QCU可知，固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比，选项C正确；电容器的电容跟极板所带电量无关，与两极板间的电压无关，故D错误。2下列关于电容器的说法中，正确的是()A电容越大的电
2、容器，带电荷量也一定越多B电容器不带电时，其电容为零C两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大D电容器的电容跟它是否带电无关解析：选D根据公式C可得电容大，只能说明电荷量与电压的比值大，所带电荷量不一定大，两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较小，A、C错误；电容器的电容是电容器的本身的属性，与电量及电压无关；故B错误D正确。3. (多选)如图1所示是测定液面高度h的传感器。在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，下列说法正确的是()图1A液面高度h变大，电容变大B液面高度h变小，电容变大C金
3、属芯线和导电液体构成电容器的两个电极D金属芯线的两侧构成电容器的两电极解析：选AC根据电容器的概念及图示可知，金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极，选项C正确，D错误；液面高度h变大，两极间的相对面积变大，根据C可知，电容变大，选项A正确，B错误。4.如图2所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。粒子运动加速度为()图2A. gB. gC. g D. g解析：选A平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，有金属板时
4、，板间场强可以表达为：E1，且有E1qmg，当抽去金属板，则板间距离增大，板间场强可以表达为：E2，有mgE2qma，联立上述可解得：，知选项A正确。5.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为，如图3所示，则下列说法正确的是()图3A保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则减小B保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则不变C开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则不变D开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则增大解析：选C保持开关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
5、的间距减小，根据公式E，可得两极板间的电场强度增大，故增大，A、B错误；若开关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C、C、E联立解得E，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。6如图4所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变大()图4A将M板向下平移B将M板沿水平向右方向靠
6、近N板C在M、N之间插入云母板(介电常数1)D在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触解析：选A仅将M板向下平移，两极板正对面积减小，电容减小，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确；仅将M板沿水平向右方向靠近N板，板间距离减小，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故B错误；仅在M、N之间插入云母板，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误；仅在M、N之间插入金属板，板间距离减小，电容增大，而电容器的电荷量不变，由U得知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故D错误。7.如图5
7、所示，将平行板电容器接在电池组两极间，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()图 5A电容器带电荷量不变B电源中将有电流从正极流出C尘埃仍静止D电流计中将有电流，电流方向ba解析：选C电容器与电池组连接，其电压不变，带电尘埃静止，静电力与重力平衡，qEmg，两极板错开时电场强度不变，故C正确；因电容减小，由QCU知电荷量Q减小，电容器放电，电流方向ab，A、B、D错误。8.如图6所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连。开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出。当感应圈电源接通时
8、，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了。过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘。请思考这是什么原因。图6解析：当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，形成强电场。含尘气体经过电压静电场时被电离。尘粒与负离子结合带上负电，在强电场中受静电力作用偏转后被吸附在带正电的管壁上。答案：见解析9.如图7所示是一只利用电容器电容C测量角度的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度发生变化时，电容C便发生变化，于是通过知道电容C的变化情况就可以知道角度的变化情况。下图中，最能正确反映角度与电容C之间关系的是()图7解析：选B两极板正对面积
9、S()R2，则S ()，又因为C S，所以C ()，令Ck()，解得(k为常数)，所以B正确。10. (多选)如图8所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连。a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v1。现使a板不动，保持开关S打开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为v2；下列说法中正确的是()图8A若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2v1B若开关S保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2v1C若开关S闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则v2v1D
10、若开关S闭合一段时间后再打开，无论向上或向下移动b板，则v2v1解析：选BC若开关S保持闭合，则两极板间的电压恒定不变，所以无论向上或向下移动b板，电场力做功WUq恒定不变，重力做功不变，先后穿过两个小孔后速度不变，即v2v1，若开关S闭合一段时间后再打开，两极板上的电荷量不变，向下移动b板，两极板间的距离减小，根据公式C可得电容增大，根据公式C可得两极板间的电压减小，克服电场力做功WUq减小，重力做功不变，故穿过a板后的速度v2v1，C正确D错误。11.如图9所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开
11、始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求：图9 (1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间。解析：(1)由v22gh得v。(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mgqEma0v22ad得EUEdQCU得QC。(3)由hgt0vat2tt1t2综合可得t。答案：见解析12.如图10所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为Q和Q，此时悬线与竖直方向的夹角为/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。图10解析：设电容器电容为C，第一次充电后两极板之间的电压为U两极板之间电场的场强为E式中d为两极板间的距离。按题意，当小球偏转角1时，小球处于平衡位置。设小球质量为m，所带电荷量为q，则有Tcos 1mgTsin 1qE式中T为此时悬线的张力。联立式得tan 1设第二次充电使正极板上增加的电荷量为Q，此时小球偏转角2，则tan 2联立式得代入数据解得Q2Q。答案：2Q
