高中物理人教版1第一章靜電場 獲獎作品

8．電容器的電容(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中分冊裝訂！)1．關(guān)于電容器，下列說法中正確的是()A．由C＝eq\f(Q,U)可知，電容器帶電荷量越大，它的電容就越大B．對一固定的電容器，它的帶電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C．電容器的帶電荷量Q為兩極板所帶電荷量的總和D．對平行板電容器，當增大兩板間的距離時，其電容變大解析：C與Q、U無關(guān)，故A錯B對；電容器所帶電荷量Q是一個極板的電量，C錯；C∝eq\f(1,d)，d增大時，C減小，D錯．答案：B2．平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S，電容為eq\f(ε0S,d)，其中ε0為常量．對此電容器充電后斷開電源．當增加兩板間距時，電容器()A．電荷量不變 B．電容減小C．電勢差不變 D．電勢差減小解析：電容器充電后斷開，電容器電荷量Q不變，A項正確．根據(jù)C＝eq\f(ε0S,d)可知d增大，C減小，B項正確．又根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知U變大，C、D項都錯．答案：AB3．對一電容器充電時電容器的電容C，帶電荷量Q，電壓U之間的關(guān)系圖象如圖所示，其中正確的是()解析：對一確定的電容器，其電容是不變的，與所加電壓或電荷量無關(guān)，但其所帶電荷量Q＝CU是和兩極板間電壓成正比的．故正確答案為C、D.答案：CD4.右圖為某一電容器中所帶電荷量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是()A．是充電過程B．是放電過程C．該電容器的電容為×10－2D．電容器的電荷量變化量為0.20解析：由Q＝CU知，U降低，Q減小，故為放電過程，A錯B對；由C＝eq\f(Q,U)＝eq\f,40)F＝5×10－3F，可知C錯；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D錯．答案：B5．有兩個平行板電容器，它們的電容量之比為5∶4，它們的帶電荷量之比為5∶1，兩極板間距離之比為4∶3，則兩極板間電壓之比和電場強度之比分別為()A．4∶11∶3 B．1∶43∶1C．4∶13∶1 D．4∶14∶3解析：由U＝eq\f(Q,C)得eq\f(U1,U2)＝eq\f(Q1C2,Q2C1)＝eq\f(5×4,5)＝eq\f(4,1)又由E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)得eq\f(E1,E2)＝eq\f(Q1C2d2,Q2C1d1)＝eq\f(5×4×3,5×4)＝eq\f(3,1)所以選項C正確．答案：C6.傳感器是一種采集信息的重要器件，右圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片電極上時，以下說法中正確的是()A．若F向上壓膜片電極，電路中有從a到b的電流B．若F向上壓膜片電極，電路中有從b到a的電流C．若F向上壓膜片電極，電路中不會出現(xiàn)電流D．若電流表有示數(shù)，則說明壓力F發(fā)生變化E．若電流表有示數(shù)，則說明壓力F不發(fā)生變化解析：F向上壓膜片電極，使得電容器兩板間的距離減少，電容器的電容增加，又因電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器的電荷量增加，電容器繼續(xù)充電．答案：BD7．一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S，電容為eq\f(ε0S,d)，其中ε0是常量，對此電容器充電后斷開電源．當增大兩極板間距時，電容器極板間()A．電場強度不變，電勢差變大B．電場強度不變，電勢差不變C．電場強度減小，電勢差不變D．電場強度減小，電勢差減小解析：電容器充電后斷開，故電容器的帶電荷量不變，當增大兩極板間的距離時，由C＝eq\f(ε0S,d)可知，電容器的電容變小，由U＝eq\f(Q,C)可知電勢差變大，又由E＝eq\f(U,d)可得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(Q,\f(ε0S,d)d)＝eq\f(Q,ε0S)，與d無關(guān)，所以電場強度不變，A正確．答案：A8．將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示．下列說法正確的是()A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话隑．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼囊话隓．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tE變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕觯河蒃＝eq\f(U,d)知，當U不變，d變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，E變?yōu)樵瓉淼囊话?，A項正確；當E不變，d變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，B項錯誤；當電容器中d不變時，C不變，由C＝eq\f(Q,U)知，當Q變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r，U變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C項錯誤；Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，U變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?，D項正確．答案：AD9．電子以初速度v0沿垂直場強方向射入兩平行金屬板中間的勻強電場中，現(xiàn)增大兩板間的電壓，但仍能使電子穿過該電場，則電子穿越平行板間的電場所需時間()A．隨電壓的增大而減小B．隨電壓的增大而增大C．與電壓的增大無關(guān)D．不能判定是否與電壓增大有關(guān)解析：設(shè)板長為l，則電子穿越電場的時間t＝eq\f(l,v0)，與兩極板間電壓無關(guān)，故答案為C.答案：C10．下圖為“探究影響平行板電容器電容的因素”的實驗裝置，以下說法正確的是()A．A板與靜電計的指針帶的是異種電荷B．甲圖中將B板上移，靜電計的指針偏角增大C．乙圖中將B板左移，靜電計的指針偏角不變D．丙圖中將電介質(zhì)插入兩板之間，靜電計的指針偏角減小解析：靜電計指針與A板連為一個導(dǎo)體，帶電性質(zhì)相同，A錯誤；靜電計指針偏角的大小反映了兩板間電勢差的大小，夾角越大，則電勢差越大．根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，C＝eq\f(Q,U)，B板上移，S減小，C減小，Q不變，U增大，B正確；B板左移，d增大，C減小，U增大，C錯誤；插入電介質(zhì)，εr增大，電容C增大，U減小，D正確．答案：BD11．如圖所示，平行板電容器豎直放置，A板上用絕緣線懸掛一帶電小球，靜止時，絕緣線與固定的A板成θ角，平移B板，下列說法正確的是()A．S閉合，B板向上平移一小段距離，θ角變大B．S閉合，B板向左平移一小段距離，θ角變大C．S斷開，B板向上平移一小段距離，θ角變大D．S斷開，B板向左平移一小段距離，θ角不變解析：分析小球受力，由平衡條件可知tanθ＝eq\f(qE,mg)，則場強E增大時，θ增加，E減小時，θ減小．當S閉合時，電容器兩極板間電壓不變，由E＝eq\f(U,d)知此時E取決于板間距離d，故B板上移時，d不變，E不變，θ不變，A錯誤；B板左移時，d增大，E減小，θ變大，B正確；當S斷開時，電容器所帶電荷量不變，由E＝eq\f(U,d)，U＝eq\f(Q,C)，C＝eq\f(εrS,4kπd)三式可得E＝eq\f(4kπQ,εrS)，即此種情況下E取決于正對面積S，而與板間距離無關(guān)，B上移時，正對面積減小，E增大，θ變大，C正確；B左移時，d減小，E不變，θ不變，D正確．答案：BCD12.如圖所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝×10－10F，兩極板間距離d＝×10－3m，取g＝10(1)該電容器所帶電荷量；(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量m＝×10－3kg，恰在板間處于靜止狀態(tài)，則微粒帶電荷量