2018年高中物理 第一章 靜電場《電容器和電容》課時跟蹤訓練 教科版選修3-1.doc

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1.6《電容器和電容》 [課時跟蹤訓練] 一、選擇題(每小題至少有一個選項正確，選對得5分，選不全得3分，錯選不得分) 1．對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是（ ） A．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小 B．將兩極板間的間距加大，電容將增大 C．在上板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 解析：影響平行板電容器電容大小的因素，由其決定式C＝可知： (1)隨正對面積的增大而增大； (2)隨兩極板間距增大而減??； (3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大。 由上面敘述可直接看出A、C、D正確。 答案：ACD 2．如圖1所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d，今在兩極板間正中央放一帶電荷量為q的點電荷，則它所受到的電場力大小為（ ） 圖1 A．k B．k C. D. 解析：平行板電容器極板間電場為勻強電場，其電場強度為E＝，因此點電荷q在其中所受到的電場力為F＝Eq＝。故C正確。 答案：C 3．如圖2所示是一種通過測量電容器電容的變化，檢測液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說法中正確的是（ ） 圖2 A．該儀器中電容的兩個電極分別是芯柱和導電液體 B．芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大 C．如果指示器顯示出電容增大了，則說明電容器中液面升高了 D．如果指示器顯示出電容減小了，則說明電容器中液面升高了 解析：該檢測器的原理圖類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)，金屬芯柱和導電液體構(gòu)成電容器的兩塊電極，金屬芯柱的絕緣層就是極板間的電介質(zhì)，其厚度d相當于兩平行板間的距離，導電液體的深度h相當于兩平行板的相對面積(且h越大，S越大)；所以d大時C就小，若C大時就表明h大。故正確選項是A、C。 答案：AC 4．如圖3所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一帶電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，用φ表示a點的電勢，用F表示點電荷受到的電場力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩極板間的距離增大，則（ ） 圖3 A．φ變大，F(xiàn)變大 B．φ變大，F(xiàn)變小 C．φ不變，F(xiàn)不變 D．φ不變，F(xiàn)變小 解析：S是閉合的，兩極板間的電勢差不變，當B板向下移時，兩極板間的電場場強變小，點電荷受到的電場力變??；A板和a點的距離不變，所以A板和a點間的電勢差變小，因UAa＋UaB＝UAB，所以UaB變大，即a點的電勢變大。 答案：B 5．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖4所示)。設(shè)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θ。實驗中，極板所帶電荷量不變，若（ ） 圖4 A．保持S不變，增大d，則θ變大 B．保持S不變，增大d，則θ變小 C．保持d不變，減小S，則θ變小 D．保持d不變，減小S，則θ不變 解析：靜電計是測量電容器兩端電壓的儀器，指針偏角θ∝U，根據(jù)C＝和C＝得選項A正確。 答案：A 6．如圖6所示是一個由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路。電鍵S閉合，一帶電液滴懸浮在兩板間P點不動，下列說法正確的是（ ） 圖6 A．帶電液滴可能帶正電 B．增大兩極板間距離的過程中，電阻R中有從a到b的電流，電容器中負電荷從B到A C．斷開S，減小兩極板正對面積的過程中，液滴將加速下降 D．斷開S，減小兩極板距離的過程中，液滴靜止不動 解析：帶電液滴受電場力和重力作用，可知電場力向上，液滴帶負電，A錯；S閉合時在增大兩極板間距離的過程中，U不變，因平行板電容器的電容與兩極板間的距離成反比，知C減小，Q＝CU減小，R中的電流從a到b，但負電荷不會通過電容器從B到A，B錯；斷開S，在減小極板間距的過程中，E與d無關(guān)，E不變，液滴將靜止不動，D對；斷開S，正對面積S減小，E∝，E增大，液滴將加速上升，C錯。 答案：D 二、非選擇題(共20分) 7．(8分)如圖7所示，一平行板電容器接在U＝12 V的直流電源上，電容C＝3.010－10 F，兩極板間距離d＝1.2010－3 m，取g＝10 m/s2，求： 圖7 (1)該電容器所帶電荷量。 (2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m＝2.010－3 kg，恰在板間處于靜止狀態(tài)，則微粒帶電荷量多少？帶何種電荷？ 解析：(1)由公式C＝得 Q＝CU＝310－1012 C＝3.610－9 C。 (2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qE＝mg 而E＝ 解得q＝＝ C ＝2.010－6 C 微粒帶負電荷。 答案：(1)3.610－9 C (2)2.010－6 C 負電荷 8．(12分)如圖8所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為60 V的恒定電源上，兩極板間距為3 cm，電容器帶電荷量為610－8 C，A極板接地。求： 圖8 (1)平行板電容器的電容； (2)平行板電容器兩極板之間的電場強度； (3)距B極板為2 cm的C點處的電勢； (4)將一個電荷量為q＝810－9 C的正點電荷從B極板移到A極板靜電力所做的功。 解析：(1)C＝＝ F＝110－9 F (2)E＝＝ V/m＝2103 V/m (3)－φC＝Ed＝2103110－2V＝20 V， φC＝－20 V (4)W＝－qU＝－60810－9 J＝－4.810－7 J。 答案：(1)110－9 F (2)2103 V/m (3)－20 V (4)－4.810－7 J