滬科版 (2019)必修 第三冊第2章 電場的性質(zhì)2.4 電容器 電容同步訓練題

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【精品】第4節(jié)電容器電容-2練習一.填空題1．如圖所示為一個已經(jīng)充電的平行板電容器，右極板用絕緣桿固定在鐵架臺上，左極板通過絕緣桿由手持握．（以下四空均選填“變大”．“變小”或“不變”）（1）如圖甲，若僅將左極板向上移至虛線位置，則板間的電場強度_____；（2）如圖乙，若僅將左極板向左移至虛線位置，板間的電場強度_____；（3）如圖丙，若僅在兩極板間插入一塊厚石蠟片，則板間的電壓_____。 2．如圖所示，靜電計的指針和外殼分別與兩塊平行金屬板相連接，使兩塊金屬板帶上等量的異種電荷，則：（1）當向兩板間插入電介質(zhì)時，靜電計指針張角變_________（選填“大”或“小”）；（2）當兩板間距離增大時，靜電計指針張角變_________（選填“大”或“小”）；（3）當兩板互相平行地錯開時，靜電計指針張角變_________（選填“大”或“小”）。3．在如圖所示的實驗裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接，極板B接地。若極板B稍向左移動一點，則將觀察到靜電計指針偏角____（選填“變大”或“變小”），此實驗說明平行板電容器的電容隨極板間距離增大而____（選填“增大”或“減小”）。4．如圖是某實驗小組為了定性探究平行板電容器的電容與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系裝置圖。充電后與電源斷開的平行板電容器的板與靜電計相連，板和靜電計金屬殼都接地，板通過絕緣柄固定在鐵架臺上，人手通過絕緣柄控制板的移動。請回答下列問題：(1)本實驗采用的科學方法是_________A．理想實驗法    B．等效替代法   C．控制變量法    D．建立物理模型法(2)在該實驗中，靜電計的作用是__________A．測定該電容器的電荷量B．測定該電容器兩極的電勢差C．測定該電容器的電容D．測定．兩板之間的電場強度(3)如果該電容器的電容為C，所帶電量為Q，則兩極板間的電勢差為___________；(4)將B極板向右移動少許，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將__________；（選填“增大”．“減小”或“不變”，下同）(5)將B極板向上移動少許，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將__________；(6)將一塊玻璃板插入A．B兩極板之間，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將___________；(7)將一塊銅板插入A．B兩極板之間，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將___________；5．如圖所示，用電池對電容器充電，電路a．b之間接有一靈敏電流表，兩極板之 間有一個電荷q處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將兩極板的間距變大，則電荷將向____________（填上或者下）加速運動，電流表中將有從____________（填“a到b”或“b到a”）的電流。 6．如圖所示為研究平行板電容器電容的實驗。電容器充電后與電源斷開，與電容器相連的靜電計用來測量電容器的____________（填“電勢”或“電壓”）。當極板間插入其它的電介質(zhì)板時，電容器的電容將_________（填“增大”．“減小”或“不變”），于是我們發(fā)現(xiàn)，靜電計指針偏角將__________。（填“增大”．“減小”或“不變”）7．如圖所示，電源電壓恒定，則接通開關(guān)S的瞬間，通過電阻R的電流方向為_______。S閉合一段時間后，再斷開S的瞬間，通過電阻R的電流方向為______。（填“向左”“向右”）8．如圖所示，平行板電容器板面水平放置于空氣中，兩板與電源連接，A板接靜電計小球，B板接靜電計外殼，在開關(guān)S閉合時，將B板向下移動一段距離，電容器帶電荷量將____；再斷開開關(guān)，緊貼B板插入一塊薄金屬板，靜電計指針張角將____。（兩空均選填“增大”．“不變”或“減小”）9．如圖所示為探究平行板電容器電容大小決定因素的實驗。給電容器充電后與電源斷開，即保持電量不變，則： (填“變小”．“變大”或“不變”)(1)甲圖將B板上移，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________；(2)乙圖將B板左移，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________；(3)丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________。10．有一已充電的電容器，若使它的電荷量減少3×10－4 C，則其電壓由原來的1.5V變?yōu)?.5V，由此可知電容器的電容是_______F；原來帶電荷量是 __________ C；電荷量減少前后，電容器的電容_______________（填變大．變?。蛔儯?。11．靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其相互絕緣的金屬球與外殼之間的電勢差大小。如圖所示，A．B是平行板電容器的兩個金屬板，G為靜電計，B固定，A可移動，開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度。斷開S后，將A向左移動少許，靜電計指針張開的角度________(填“增大”“減小”（不變）)，保持S閉合，將變阻器滑動觸頭向右移動，靜電計指針張開的角度________(填“增大”“減小”（不變）)12．在“探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學猜測電容可能與極板間的距離d，插入極板間的介質(zhì)等因素有關(guān)，他將一個已經(jīng)充電的平行板電容與靜電計連接如圖所示，實驗時保持電容器極板所帶的電量不變，且電容器B板位置不動。(1)下列說法正確的是______；A．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．實驗中靜電計的外殼與A板連接后可不接地D．靜電計可以用電壓表替代(2)在某次實驗過程中，將A．B板間的電介質(zhì)由陶瓷片換為云母片時，觀察到靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小，本次實驗說明陶瓷的相對介電常數(shù)______云母的相對介電常數(shù)(選填“大于”．“小于”或“等于”)；(3)若將電容器水平放置，如圖所示，有一帶電液滴靜止在電容器內(nèi)部P點處，現(xiàn)將電容器A板向下平移一小段距離，則液滴在該處的的電勢能______（填“變大”“變小”或“不變”)，液滴______ 。（填“靜止不動”，“向下運動”，“向上運動”）13．一個平行板電容器，使其所帶電荷量增加ΔQ＝1.0×10－8C，則兩極板間的電壓比原來升高了ΔU＝10 V，則此電容器的電容是______F，若此電容器的耐壓值為50 V，它最多可帶的電荷量是______ C 。14．平行板電容器的電容由______．______．______等自身構(gòu)造決定。15．如圖所示，是研究平行板電容器電容的實驗裝置，其中極板A接地，極板B與靜電計相接，靜電計外殼也接地。在實驗中，若將A極板稍向左移動一些，增大電容器兩極板間的距離，電容器所帶的電量可視為不變，這時可觀察到靜電計金屬箔張角會_________；兩極板間的距離增大后，兩極板間的電場強度_________。若將A極板稍向上移動一些，減少電容器兩極板間的正對面積，這時可觀察到靜電計金屬箔張角會_________。（填“變大”“變小”或“不變”）16．圖示為“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置，豎直平行板電容器兩板帶等量異種電荷，兩板正對。（均選填“變大”．“變小”或“不變”）(1)其他情況不變，左板豎直向上平移時，靜電計的指針偏角______；(2)其他情況不變，左板水平遠離右板時，靜電計的指針偏角______；(3)其他情況不變，兩板間插入玻璃板時，靜電計的指針偏角______。17．一平行板電容器充電后與電源斷開，現(xiàn)將兩平行板間距d減小，則其電荷量Q將________，兩板電壓U將________，兩板間電場強度E將________。（選填變大．變小或不變）18．如圖所示為電容式位移傳感器的示意圖，物體沿左右方向運動時，電容將發(fā)生變化。如果實驗測量出電容器的電容變小，那么被測物體向_________運動（填寫“左”或“右”）；已知該傳感器的靈敏度定義為電容器電容變化量的大小與物體位置坐標變化量大小之比，如果把圖中的電介質(zhì)板換成介電常數(shù)更大的材料，當物體沿左右方向運動時，傳感器的靈敏度________（填寫“變大”．“不變”或“變小”）。
參考答案與試題解析1．【答案】變大    不變    變小    【解析】【分析】【詳解】電容器帶電量Q一定，根據(jù)聯(lián)立可得(1)[1]若僅將左極板向上移至虛線位置，S減小，則板間的電場強度E變大；(2)[2]若僅將左極板向左移至虛線位置，板間的電場強度不變；(3)[3]若僅在兩極板間插入一塊厚石蠟片，根據(jù)可得電容器的電容C增大，根據(jù)可知，電量Q不變，板間的電壓U減小。 2．【答案】小    大    大    【解析】【來源】陜西省漢中市部分高中2020-2021學年高二（上）9月質(zhì)量檢測物理試題 (1)[1]根據(jù)電容的決定式和電容的定義式得可知，當向兩板間插入電介質(zhì)時，增大，減小，靜電計指針張角變小。(2)[2]根據(jù)電容的決定式和電容的定義式得可知，當兩板間距離增大時，增大，靜電計指針張角變大。(3)[3]根據(jù)電容的決定式和電容的定義式得可知，當兩板互相平行地錯開時，正對面積減小，增大，靜電計指針張角變大。3．【答案】變大    減小    【解析】【來源】甘肅省天水市秦安縣第二中學2019-2020學年高二（下）期末物理試題 [1]若極板B稍向左移動一點，則兩板間距d變大，根據(jù)可知C減小，Q一定，根據(jù)Q=CU可知U變大，即將觀察到靜電計指針偏角變大；[2]此實驗說明平行板電容器的電容隨極板間距離增大而減小。4．【答案】C    B        減小    增大    減小    減小    【解析】【來源】吉林省長春市長春汽車經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)第六中學2020-2021學年高二（上）月考物理試題 【分析】【詳解】(1)[1]本實驗中要控制一些量不變，然后再得出C的決定因素；故采用的是控制變量法故選C；(2)[2]靜電計的作用是測定電容器兩極之間的電勢差故選B；(3)[3]由公式可知，該電容器的電容為C，所帶電量為Q，則兩極板間的電勢差為(4)[4]將B極板向右移動少許，根據(jù)可知，電容變大，而電容器帶電量不變，由電容的定義式可知，兩極板間的電勢差減小，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小(5)[5]將B極板向上移動少許，根據(jù)可知，電容變小，而電容器帶電量不變，由電容的定義式可知，兩極板間的電勢差增大，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將增大(6)[6]將一塊玻璃板插入A．B兩極板之間，則介電常數(shù)變大，根據(jù)可知，電容變大，而電容器帶電量不變，由電容的定義式可知，兩極板間的電勢差減小，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小(7)[7]將一塊銅板插入A．B兩極板之間，板間距離減小，根據(jù)可知，電容變大，而電容器帶電量不變，由電容的定義式可知，兩極板間的電勢差減小，則靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小5．【答案】下    b到a    【解析】【來源】陜西省西安市西安中學2019-2020學年高二（上）期中物理試題 [1]將兩極板的間距變大，而電容器的電壓不變，板間場強減小，電荷q所受的電場力F=Eq減小，電荷將向下加速運動。[2]根據(jù)電容的決定式可知電容減小，電容器的電壓U不變，由電容的定義式析得知，電容器的電量減小，電容器放電，而電容器上極板帶正電，則電流表中將有從b到a的電流。6．【答案】電壓    增大    減小    【解析】【來源】江西省宜春市九中2019-2020學年高二上學期第一次月考物理試題 【分析】由題中“研究平行板電容器電容的實驗”可知，本題考查平行板電容器的電勢．電容和帶電量，根據(jù)平行板電容器公式可以進行分析。【詳解】（1）[1]與電容器相連的靜電計是用來測量電容器的電勢差；（2）[2]空氣的相對介電常數(shù)最小，當插入介質(zhì)時，增大，根據(jù)公式可知電容將增大；（3）[3]電容器充電后與電源斷開，電量不變，根據(jù)公式可知，兩極板間電壓減小，靜電計指針偏角減小。【點睛】充電后斷電的電容器電荷量不變，從公式上再去判斷其他量的變化。7．【答案】向右    向左    【解析】【來源】安徽省蕪湖市普通高中2019-2020學年高二（上）期中聯(lián)考物理試題（文） 【分析】【詳解】[1]接通開關(guān)S的瞬間，電容器充電，形成充電電流，則通過電阻R的電流方向為向右[2]S閉合一段時間后，再斷開S的瞬間，電容器放電，形成放電電流，通過電阻R的電流方向為向左8．【答案】減小    減小    【解析】【來源】陜西省寶雞市金臺區(qū)2019-2020學年高二（上)期中檢測物理試題（理) 【分析】【詳解】[1]開關(guān)閉合，將B極板下移，板間距d增大，根據(jù)電容的決定式可知，電容C減小，在電鍵S閉合時兩極板之間的電勢差不變，據(jù)可知電容器的帶電量減??；[2]開關(guān)斷開，電容器電荷量Q不變，緊貼B板插入一塊薄金屬板，板間距d減小，根據(jù)電容的決定式可知，電容C增大，據(jù)可知兩極板間的電壓U減小，靜電計指針張角減小。 9．【答案】變大    變小    變大    變小    變小    變大    【解析】【來源】內(nèi)蒙古鄂爾多斯市第一中學2018-2019學年高一（下)期末物理試題 【詳解】(1)[1][2]甲圖將B板上移，即兩極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變大，即靜電計指針偏角變大；(2)[3][4] 乙圖將B板左移，即板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變大，即靜電計指針偏角變大；(3)[5][6] 丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，根據(jù)電容的決定式得知，電容C增大，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變小，即靜電計指針偏角變小。10．【答案】3×10－44.5×10－4不變【解析】【分析】平行板電容器的電荷量減少3×10－4 C，電壓降低△U=1V，根據(jù)求解電容．由Q=CU求出電容器原來的帶電荷量．電容器極板上的電荷全部放掉，電容器的電容不變．【詳解】由題：平行板電容器的電荷量減少△Q=3×10-4 C，電壓降低△U=1V，則，電容器原來的帶電荷量，電容反映電容器本身的特性，電荷量減少前后，電容器的電容不變。【點睛】對于電容器的電容，表征電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，與其電量．電壓無關(guān)．求電容可用。 11．【答案】增大    不變    【解析】【來源】重慶市萬州第二中學2019-2020學年高二上學期10月月考物理試題 【詳解】[1]斷開S后，電容器帶電量不變，將A向左移動少許，則d增大，根據(jù)C＝知，電容減小，根據(jù)U＝知，電勢差增大，指針張角增大。[2]保持S閉合，電容器兩端的電勢差不變，變阻器僅僅充當導(dǎo)線功能，滑動觸頭移動不會影響指針張角，所以張角不變。12．【答案】AC    小于    不變    靜止不動    【解析】【來源】重慶市北碚區(qū)西大附中2020-2021學年高二（上）第一次月考物理試題 【分析】【詳解】(1) [1]AB．靜電計是定性反映電壓高低的儀器，不能反映平行板電容器的電荷量的多少，故A正確，B錯誤；
C．靜電計測量的是兩板間的電壓高低，可以直接將A板與電容器外殼相接，不需要都接地，故C正確；
D．靜電計與電壓表．電流表的原理不同，不能替代．電流表．電壓表線圈中必須有電流通過時，指針才偏轉(zhuǎn)，故不能用電壓表代替靜電計，故D錯誤；
故選AC。(2) [2]在某次實驗過程中，將A．B板間的電介質(zhì)由陶瓷片換為云母片時，觀察到靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度變小，說明電容器兩極板電壓減小了，根據(jù)Q=CU可知，    Q一定，則C變大了，根據(jù)可知，說明陶瓷的相對介電常數(shù)小于云母的相對介電常數(shù)；(3)[3][4]將電容器A板向下平移一小段距離，則 可得則電容器兩板間場強不變，液滴在該處的電勢不變，電勢能不變；液滴所受的電場力不變，則液滴仍靜止不動。13．【答案】1.0×10-9 F    5.0×10-8 C    【解析】【來源】福建省泰寧第一中學2018-2019學年高二（上）第一階段考試物理試題（理） [1][2]根據(jù) 可得Qm＝CUm＝1.0×10－9×50 C＝5.0×10－8 C14．【答案】正對面積    板間距    兩板間的介電常數(shù)    【解析】【來源】吉林省白城市大安市第六中學2020-2021學年高二（上）期中物理試題 [1][2][3]平行板電容器的電容的電容由正對面積．板間距．兩板間的介電常數(shù)等自身構(gòu)造決定，且滿足當這些量發(fā)生變化時，會影響平行板電容器的電容的大小。15．【答案】變大    不變    變大    【解析】【來源】山西省忻州市實驗中學2019-2020學年高二（下)第一次月考物理試題 【分析】【詳解】[1][2][3]根據(jù)可知，增大電容器兩極板板間距離，電容變小。再根據(jù)可知，電勢差變大，因此靜電計金屬箔張角會變大。根據(jù)聯(lián)立化簡可得可知電場強度不變。同理可得，減少電容器兩極板間的正對面積，電容減小，電勢差變大，因此靜電計金屬箔張角變大。 16．【答案】變大    變大    變小    【解析】【來源】甘肅省平?jīng)鍪星f浪縣第一中學2020-2021學年高二（上）第二學段考試物理試題 (1)[1]其他情況不變，左板豎直向上平移時，正對面積S減小，根據(jù)可知電容C減小，Q一定，根據(jù)Q=CU可知，U變大，則靜電計的指針偏角變大；(2)[2]其他情況不變，左板水平遠離右板時，則d變大，根據(jù)可知，電容C變小，Q一定，根據(jù)Q=CU可知，U變大，則靜電計的指針偏角變大；(3)[3]其他情況不變，兩板間插入玻璃板時，根據(jù)可知，電容C變大，Q一定，根據(jù)Q=CU可知，U變小，則靜電計的指針偏角變小。 17．【答案】不變    變小    不變    【解析】【來源】安徽省蚌埠市田家炳中學2020-2021學年高二（上）10月物理試題 [1]平行板電容器充電后與電源斷開，電量Q保持不變[2]將兩極板間距離減小，由電容的決定式分析得知，電容C變大，由，知Q不變，C變大，則U變小[3]由公式．和得故E不變18．【答案】右    變大    【解析】【來源】北京市人大附中2019-2020學年高二（下）期末模塊考核物理試題 [1]根據(jù)電容的決定式可知，若電容器的電容變小，一定是插入的電介質(zhì)少了，所以被測物體向右移動。[2]若換成更大介電常數(shù)的材料，移動相同距離時，電容的變化量一定較大，根據(jù)靈敏度的定義可知，靈敏度一定變大。