10-4電容器的電容(2019人教版必修第三冊)(解析版)

10.4電容器的電容課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級練培優(yōu)第一階——基礎過關練1．（多選）關于已充上電的某個平行板電容器，下列說法正確的是()A．兩極板上一定帶等量異種電荷B．兩極板所帶的電荷量為兩極板所帶電荷量的絕對值之和C．電容器帶電荷量多，說明它容納電荷的本領大D．某電容器帶電荷量越多，兩極板間的電勢差就越大【答案】AD【解析】【詳解】電容器充電后一定帶有電量相等的異種電荷，選項A正確；兩極板所帶的電荷量指一個極板所帶電量的絕對值，選項B錯誤；描述電容器容納電荷的本領的是電容，選項C錯誤；由U＝知，電容器帶電量越多，兩極板間的電勢差就越大，選項D正確；故選D．2．（多選）如圖所示是描述對給定的電容器充電時極板上帶電荷量Q、極板間電壓U和電容C之間的關系圖象，其中正確的是（）A． B． C． D．【答案】BCD【解析】【詳解】ABD．電容器電容的大小與電容的帶電量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關，電容器電容的決定式為只要電容器兩極板正對面積S，兩極板間的距離d，以及介質不變，其電容就不發(fā)生變化，A錯誤，BD正確；C．根據可得由于電容器不變，因此電量Q和電壓U成正比，C正確。故選BCD。3．如圖所示，為某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關系圖線，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5.0×10﹣2FD．電容器的電量變化量為0.20C【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．由圖象可知，電壓從40V降低到36V，電容器的電量減小，則屬于放電過程，故A錯誤，B正確；C．根據圖象，當電壓為40V時，電量為0.2C，故電容為故C錯誤；D．C如果該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，則?Q=C?U=0.005F×（40﹣36）V=0.02C故D錯誤；故選B。4．（多選）如圖所示，單刀雙擲開關S原來跟“2”相接。從t＝0開始，開關改接“1”，一段時間后，把開關改接“2”，則流過電路中P點的電流I和電容器兩極板的電勢差UAB隨時間變化的圖像可能正確的有（）A． B． C． D．【答案】BC【解析】【詳解】AB．從t＝0開始，開關接“1”電容器開始充電，由于電容器帶電量越來越多，充電電流越來越小，最后減小到0，把開關改接“2”后，電容器通過電阻R放電，隨電容器帶電量越來越小，電流也會越來越小，最后電流減小到零，放電過程中電流的方向與充電過程中相反，因此B正確，A錯誤；CD．從t＝0開始，開關接“1”電容器開始充電，由于充電電流越來越小，電容器兩板間的電壓增加的越來越慢，把開關改接“2”后電容器通過R放電，由于放電電流越來越小，電容器兩板間的電壓減小的越來越慢，但整個過程中UAB始終為正值，C正確，D錯誤。故選BC。5．平行板電容器與電池始終保持相連，當右極板由虛線位置平移到如圖所示的實線位置的過程中，設兩板間的電壓為U、電場強度為E、電容器電容為C及電量為Q，以下說法正確的是A．電路是斷路，不可能有電荷定向移動B．有正電荷從b到a定向移動，電流方向為順時針C．U不變，E變大，C變小，Q變小D．U不變，E變小，C變大，Q變大【答案】B【解析】【詳解】AB.當右極板由虛線位置平移到如圖所示的實線位置的過程中，兩板間距d變大，根據可知，C變小，由于兩板間電壓U一定，根據Q=CU可知，電容器電量減小，電容器放電，則電路中會有正電荷從b到a定向移動，電流方向為順時針，選項A錯誤，B正確；CD.平行板電容器與電池相連，其電壓U保持不變，當二極板間距離變大后，由分析可知，板間場強E變小．由以上的分析可知，C變小，Q變小，故CD錯誤．6．如圖所示，平行板電容器通過一滑動變阻器R與直流電源連接，G為一零刻度在表盤中央的靈敏電流計，閉合開關S后，下列說法正確的是（）A．若只在兩板間插入電介質，電容器的兩板間電壓將減小B．若只在兩板間插入電介質，電容器的電容將保持增大C．若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器儲存的電荷量將減少D．若只將電容器下極板向下移動一小段距離，此過程電流計中有從a到b方向的電流【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．閉合開關S后，電容器板間電壓等于變阻器下部分電阻的電壓，保持不變，若只在兩板間插入電介質，C＝，電容器的電容將增大，故A錯誤，B正確；C．若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器極板間電壓增大，則電容器所帶電荷增多，故C錯誤；D．若只將電容器下極板向下移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，而電壓不變，則電容器所帶電量減小，電容器放電。由于上極板帶正電，所以此過程電流計中有從b到a方向的電流，故D錯誤。故選B。7．某實驗小組利用如圖甲所示的電路圖“觀察電容器的充放電現(xiàn)象”。(1)若將開關S打到1，電容器上極板帶___________填“正”或“負”電，再將S打到2，通過A表的電流方向向___________填“左”或“右”。(2)實驗中所使用的電容器如圖乙所示，當電容器兩端電壓為額定電壓時，電容器正極板帶電量為___________C。(結果保留兩位有效數(shù)字(3)下列關于電容器充電時電容器所帶的電荷量Q與兩極板間的電壓U的關系、電容器放電時電路中的電流I與時間t的關系正確的是___________?！敬鸢浮?/p>

正

左

2.6

BD##DB【解析】【詳解】(1)[1]電容器充電時，與電源正極相連的極板帶正電，則電容器上極板帶正電。[2]將S打到2，電容器放電，正電荷向左定向移動，所以通過電流表的電流方向向左。(2)[3]實驗中所使用的電容器如圖乙所示，顯然額定電壓為5.5V，電容C=0.47F，當電容器兩端電壓為額定電壓時，電容器極板上所帶電量(3)[4]AB．根據電容器的定義式，可知，電壓隨著電量均勻增加，故A錯誤，B正確；CD．電容器放電過程中隨著電荷量的減少，電壓也減少最終為零，而放電時電流肯定減小的，且減小的越來越慢，故C錯誤，D正確。故選BD。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練8．如圖所示，平行板電容器已經充電，靜電計的金屬球與電容器的一個極板連接，外殼與另一個極板同時接地，靜電計指針的偏轉角度反映電容器兩極板間的電勢差。實驗中極板上的電荷量保特不變，設電容器兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為。下列關于實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）A．保持S不變，增大d，則不變B．保特S不變，減小d，則變小C．保持d不變，減小S，則變小D．保持不變，在兩板間插入電介質，則變大【答案】B【解析】【詳解】AB．據知，保持S不變，增大d，則C變小，根據可知，U變大，則θ變大；同理可知保特S不變，減小d，則C變大，U變小，則變小，故A錯誤，B正確；C．據知，保持d不變，減小S，則C變小，根據可知，U變大，則θ變大，故C項錯誤；D．據知，保持S、d不變，在兩極板間插入電介質，則C變大；極板上的電荷量Q不變，據知，兩板間的電勢差減小，靜電計指針偏角θ減?。还蔇項錯誤。故選B。9．平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內部，閉合開關S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則（）A．保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變B．保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小C．開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小D．開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變【答案】D【解析】【詳解】AB．保持S閉合，電容器兩極板間的電勢差等于電源的電動勢，不變；故電場強度為當A板向B板靠近時，電場強度變大，電場力變大，故θ變大，故AB錯誤；CD．斷開S，電容器帶電量Q不變，根據電容器電容定義式平行板電容器的公式以及電壓與電場強度關系公式，得到故電場強度與兩極板距離d無關，故將A板向B板靠近，電場強度不變，電場力不變，故傾角θ不變，故C錯誤，D正確。故選D。10．如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，靜電計外殼接地。閉合電鍵S時，一帶電的油滴恰好靜止于電容器中的P點。下列說法正確的是（）A．若將A極板向下平移一小段距離，則帶電油滴向下運動B．若將A極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低C．若斷開電鍵S，再將B極板向下平移一小段距離，靜電計指針張角變大D．若斷開電鍵S，再將B極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低【答案】C【解析】【詳解】A．電容器與電源相連，電壓U不變，若將A極板向下平移一小段距離，根據電場強度增大，帶電油滴向上運動，A錯誤。B．根據P點電勢將升高，B錯誤。C．若斷開電鍵S，電容器帶電荷量Q不變，將B極板向下平移一小段距離，根據電容減小，根據電壓增大，靜電計指針張角變大，C正確。D．電場強度不變，根據P點電勢將升高，D錯誤。故選C。11．如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計，開始時開關S閉合，靜電計指針張開一定角度．下列操作可使指針張開角度增大一些的是:A．斷開開關S后，將A、B兩極板的正對面積減小一些B．斷開開關S后，將A、B兩極板靠近一些C．保持開關S閉合，將R上的滑片向右移動D．保持開關S閉合，將A、B兩極板分開一些【答案】A【解析】【詳解】A．斷開電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板的正對面積減小一些，則S減小，根據知，電容減小，根據Q=CU知，電勢差變大，指針張角變大，故A正確；B．斷開電鍵，電容器帶電量不變，將AB靠近一些，則d減小，根據知，電容變大，根據Q=CU知，電勢差減小，指針張角減小，故B錯誤；CD．保持開關閉合，電容器兩端的電勢差等于電源的電動勢，故電容器兩端的電勢差不變，則指針張角不變，故CD均錯誤．12．（多選）如圖所示，D是一只理想二極管，電流只能從a流向b，而不能從b流向a，平行板電容器的A、B兩極板間有一電荷，在P點處于靜止狀態(tài)。以Q表示電容器儲存的電荷量，U表示兩極板間的電壓，Ep表示電荷在P點的電勢能。若保持極板B不動，將極板A稍向上