《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第8節(jié) 電容器的電容課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第8節(jié) 電容器的電容課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第8節(jié) 電容器的電容課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-11下列關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是()A任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體,就組成了電容器,跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)B電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和C電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D一個(gè)固定電容器的電荷量增加Q10106 C時(shí),兩板間電壓升高10 V,則電容器的電容無(wú)法確定解析:選A電容器既然是儲(chǔ)存電荷的容器,它里面有無(wú)電荷不影響其儲(chǔ)存電荷的能力,A正確;電容器所帶的電荷量指任一極板電荷量的絕對(duì)值,B錯(cuò)誤;電容器的電容由電容器結(jié)構(gòu)決定,不隨帶電荷量的變化而變化,C錯(cuò)誤;由
2、C可求電容器的電容,D錯(cuò)誤2某位移式傳感器的原理示意圖如圖所示,E為電源,R為電阻,平行金屬板A、B和介質(zhì)P構(gòu)成電容器,當(dāng)可移動(dòng)介質(zhì)P向左勻速移出的過(guò)程中()A電容器的電容變大B電容器的電荷量保持不變CM點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)低D流過(guò)電阻R的電流方向從M到N解析:選D當(dāng)可移動(dòng)介質(zhì)P向左勻速移出的過(guò)程中,介電常數(shù)減小,電容器電容變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電容器的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)不變,電荷量QCU減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電容器放電,電流方向MRN,M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確3(2018江西臨川一中質(zhì)檢)如圖所示是測(cè)定液面高度h的電容式傳感器示意圖,E為電源,G為靈敏電流計(jì),A為固定的導(dǎo)體芯,B
3、為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì),C為導(dǎo)電液體已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì),指針向左偏如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn),則()A導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加,液體的深度h在增大B導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,液體的深度h在增大C導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加,液體的深度h在減小D導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,液體的深度h在減小解析:選D電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),說(shuō)明流過(guò)電流計(jì)G的電流由左右,則導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,由QCU可知,導(dǎo)體芯A與液體形成的電容器的電容減小,則液體的深度h在減小,故D正確4板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí),兩極板間電勢(shì)差為U1
4、,板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E1現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q,板間距變?yōu)閐,其他條件不變,這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為U2,板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E2,下列說(shuō)法正確的是()AU2U1,E2E1BU22U1,E24E1CU2U1,E22E1DU22U1,E22E1解析:選C由公式E、C和C可得E,所以Q加倍,E也加倍,再由UEd可得U相等,C正確課時(shí)作業(yè) 學(xué)生用書(shū)P123(單獨(dú)成冊(cè))一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示,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40 V降低到36 V,對(duì)電容器來(lái)說(shuō)正確的是()A是充電過(guò)程B是放電過(guò)程C該電容器的電容為50102 FD該電容器所帶電荷量的變化量為020 C
5、解析:選B由QCU知,U降低,Q減小,故為放電過(guò)程,A錯(cuò),B對(duì);由C F5103 F,可知C錯(cuò);QCU51034 C002 C,D錯(cuò)2一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()AC和U均增大BC增大,U減小CC減小,U增大 DC和U均減小解析:選B由公式C知,在兩極板間插入一電介質(zhì),其電容C增大,由公式C知,電荷量不變時(shí)U減小,B正確3一個(gè)空氣平行板電容器,極板間距離為d,正對(duì)面積為S,充上電荷量Q后,兩極板間電壓為U,為使電容器的電容加倍,可采用的辦法是()A將電壓變?yōu)锽將帶電荷量變?yōu)?QC將極板正對(duì)面積
6、變?yōu)镈將兩極板間距離變?yōu)榻馕觯哼xD電容器的電容與電容器極板上的電荷量、極板間電壓無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由電容的決定式C可知選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤4如圖所示是一只利用電容器電容(C)測(cè)量角度()的電容式傳感器的示意圖,當(dāng)動(dòng)片和定片之間的角度()發(fā)生變化時(shí),電容(C)便發(fā)生變化,于是通過(guò)知道電容(C)的變化情況就可以知道角度()的變化情況下列圖象中,最能正確反映角度()與電容(C)之間關(guān)系的是()解析:選B兩極板正對(duì)面積S()R2,則S(),又因?yàn)镃S,所以C(),令Ck(),解得(k為常數(shù)),所以B正確5如圖所示,將平行板電容器接在電池組兩極間,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)若將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一
7、些,其他條件不變,則()A電容器帶電荷量不變B電源中將有電流從正極流出C塵埃仍靜止D電流計(jì)中將有電流,電流方向ba解析:選C電容器與電池組連接,其電壓不變,帶電塵埃靜止,靜電力與重力平衡,qEmg,兩極板錯(cuò)開(kāi)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度不變,故C正確;因電容減小,由QCU知電荷量Q減小,電容器放電,電流方向ab,A、B、D錯(cuò)誤6如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電源兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為,下列說(shuō)法中正確的是()A保持S閉合,將A板向B板靠近,則增大B保持S閉合,將A板向B板靠近,則不變C斷開(kāi)S,將A板向B板靠近,則增大D斷開(kāi)S,將A板向B板靠
8、近,則減小解析:選A保持S閉合,則電容器兩極板間的電壓不變,由E可知,當(dāng)A板向B板靠近時(shí),E增大,增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;斷開(kāi)S,則兩極板帶的電荷量不變,由QCUE可知,將A板向B板靠近,并不改變極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,故不變,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤7如圖,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,極板間距為d;在下極板上疊放一厚度為l的金屬板,其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)重力加速度為g粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為()Ag BgCg Dg解析:選A帶電粒子在電容器兩極板間時(shí)受到重力和電場(chǎng)力的作用,最初處于靜止?fàn)顟B(tài),由二力平衡條件可得:mgq;
9、當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后,電容器兩極板間的電勢(shì)差不變,但兩極板間的距離發(fā)生了變化,引起電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了變化,從而電場(chǎng)力也發(fā)生了變化,粒子受力不再平衡,產(chǎn)生了加速度,根據(jù)牛頓第二定律mamgq,兩式聯(lián)立可得ag二、多項(xiàng)選擇題8一個(gè)電容器的規(guī)格是“100 F、25 V”,對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)的理解正確的是()A這個(gè)電容器加上25 V電壓時(shí),電容才是100 FB這個(gè)電容器最大電容是100 F,當(dāng)帶電荷量較小時(shí),電容小于100 FC這個(gè)電容器所加電壓不能高于25 VD這個(gè)電容器所加電壓可以低于25 V,但電容不變,總是100 F解析:選CD100 F代表電容器的電容,與所帶電荷量和所加電壓無(wú)關(guān),25 V是
10、指電容器耐壓值為25 V,當(dāng)其兩端電壓超過(guò)25 V時(shí),電容器將被擊穿9連接在電源兩極上的平行板電容器,當(dāng)兩極板間距離減小時(shí)()A電容器的電容C變大B電容器極板的帶電荷量變大C電容器兩極板間的電勢(shì)差U變大D電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E變大解析:選ABD電容器兩極板間距離減小,由C得其電容變大,所以A正確;因?yàn)殡娙萜鬟B在電源上,所以兩極板間的電壓保持不變,故C錯(cuò)誤;由QCU得電容器所帶電荷量變大,所以B正確;由E知,兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)變大,所以D正確10一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn),如圖所示,以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,U表示電容器的電壓,Ep
11、表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示的位置,則()AU變小,E不變BE變大,Ep變大CU變小,Ep不變DU不變,Ep不變解析:選AC電容器充電后與電源斷開(kāi),說(shuō)明電容器帶的電荷量不變由C,U,推出Ud,因此正極板向負(fù)極板接近,即d變小時(shí),U變??;又由E,Ud,故E不變,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤負(fù)極板接地即以負(fù)極板作為零電勢(shì)點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,P點(diǎn)的電勢(shì)不變,正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能也不變,選項(xiàng)C正確三、非選擇題11如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為U60 V的恒壓電源上,兩極板間距為d3 cm,電容器帶電荷量為Q6108 C,A極板接地求:(1)平
12、行板電容器的電容C;(2)平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(3)距B板為2 cm的P點(diǎn)處的電勢(shì)P解析:(1)由電容定義知CF1109F(2)兩板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E V/m2103 V/m,方向豎直向下(3)P點(diǎn)距A板間距離為dAPddBP1 cmA與P間電勢(shì)差UAPEdAP20 V又因?yàn)閁APAP,A0可得P20 V答案:(1)1109F(2)2103 V/m,方向豎直向下(3)20 V12如圖所示,兩塊豎直放置的平行金屬板A、B,板間距離d004 m,兩板間的電壓U400 V,板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)在A、B兩板上端連線的中點(diǎn)Q的正上方,距Q為h125 m的P點(diǎn)處有一帶正電的小
13、球,已知小球的質(zhì)量m5106 kg,電荷量q5108 C設(shè)A、B板足夠長(zhǎng),g取10 m/s2試求:(1)帶正電的小球從P點(diǎn)開(kāi)始由靜止下落,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間和金屬板相碰;(2)相碰時(shí),離金屬板上端的距離多大解析:(1)設(shè)小球從P到Q需時(shí)間t1,由hgt得t1 s05 s,小球進(jìn)入電場(chǎng)后其飛行時(shí)間取決于靜電力產(chǎn)生的加速度a,設(shè)小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,則有qEma,E,at,以上三式聯(lián)立,得t2d004 s002 s,運(yùn)動(dòng)總時(shí)間tt1t205 s002 s052 s(2)小球由P點(diǎn)開(kāi)始由靜止下落,在豎直方向上始終做自由落體運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)的位移為ygt210(052)2 m1352 m相碰時(shí),與金屬板上端的距離為syh1352 m125 m0102 m答案:(1)052 s(2)0102 m