高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容课后作业题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容课后作业题，共10页。试卷主要包含了关于电容器，下列说法中正确的是，以下说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．(2010·西安高二检测)关于电容器，下列说法中正确的是( )
A．由C＝eq \f(Q,U)可知，电容器带电量越大，它的电容就越大
B．对一固定的电容器，它的带电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C．电容器的带电量Q为两极板所带电荷量的总和
D．对平行板电容器，当增大两板间的距离时，其电容变大
2．(2011·衡阳高二检测)如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( )
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电
3．以下说法正确的是( )
A．由E＝eq \f(F,q)可知电场中某点的电场强度E与F成正比
B．由公式φ＝eq \f(Ep,q)可知电场中某点的电势φ与q成反比
C．由Uab＝Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大
D．公式C＝Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
4．(2011·扬州模拟)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有( )
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代
5．(2011·绍兴一中高二期中)如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度( )
A．一定增大 B．一定减小
C．一定不变 D．可能不变
6.(2010·长沙高二检测)如图所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d.今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为( )
A．keq \f(2Qq,d2) B．keq \f(4Qq,d2) C.eq \f(Qq,Cd) D.eq \f(2Qq,Cd)
7．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．求：
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板两板间的电场强度；
(3)距B板2cm的C点的电势．
能力提升
1．(2011·徐州高二检测)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是( )
A．增大两极之间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
2．(2010·长春高二检测)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是( )
A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2F
D．电容器的电量变化量为0.20C
3．如图所示 ，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是( )
A．液滴将加速向下运动
B．M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小
C．M点的电场强度变小了
D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同
4．(2011·潍坊模拟)如图所示，一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，接通S后，悬线与竖直方向的夹角为θ，则( )
A．S闭合，减小A、B间距，夹角θ增大
B．S闭合，减小A、B间距，夹角θ不变
C．S断开，增大A、B间距，夹角θ增大
D．S断开，增大A、B间距，夹角θ不变
5.如图所示，水平放置面积相同的两金属板A、B.A板挂在天平的一端，B板用绝缘支架固定，当天平平衡时，两极板间的距离为5mm，若在两板间加400V电压后，在天平右端要增加4g砝码，天平才能恢复平衡，可见金属板A所带的电荷量为________C.
6.如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8cm，两板间的电势差为300V，如果两板间电势差减小到60V，则带电小球运动到极板上需多长时间？
7.如图所示，两块水平放置的平行金属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，a板接地，a板的正中央有一小孔B.从B孔正上方h处的A点，一滴一滴地由静止滴下质量为m、电量为q的带电油滴，油滴穿过B孔后落到b板，把全部电量传给b板，若不计空气阻力及板外电场．问：
(1)第几滴油滴将在a、b板间作匀速直线运动？
(2)能达到b板的液滴不会超过多少滴？
详解答案
1答案：B
解析：电容与Q、U无关，故A错B对；电容器所带电量Q是一个极板的电量，C错；C∝eq \f(1,d)，d增大时，C减小，D错．
2答案：A
解析：开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，所以带正电，故A对B错．开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，均不带电，故C、D均错．
3答案：D
4答案：A
解析：静电计是用来测量电容器两极板的电势差，从而研究电容器电容随电容器正对面积、两板距离、介电常数等因素的变化．如果用电压表、电流表来替代则构成电容器的放电回路，两电表都没有示数，故答案为A.
5答案：B
解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝eq \f(Q,C)可知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确．
6答案：C
解析：平行板间电压U＝eq \f(Q,C)，所以两板间的场强E＝eq \f(U,d)＝eq \f(Q,Cd)，电场力大小F＝qE＝eq \f(Qq,Cd)，C正确．
7答案：(1)1×10－9F (2)2×103V/m (3)－20V
解析：(1)C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(6×10－8,60)F＝1.0×10－9F
(2)E＝eq \f(U,d)＝eq \f(60V,0.03m)＝2×103V/m
(3)φ＝Ed′＝2×103×0.01V＝20V
能力提升
1答案：AB
解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝eq \f(εS,4πkd)，当d变大时，C变小．再由C＝eq \f(Q,U)得U变大．当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.
2答案：B
解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(0.2,40)F＝5×10－3F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错．
3答案：BD
解析：当将a向下平移时，板间场强增大，则液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，A、C错误．由于b板接地且b与M间距未变，由U＝Ed可知M点电势将升高，液滴的电势能将减小，B正确．由于前后两种情况a与b板间电势差不变，所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同，D正确．
4答案：AD
解析：根据电容定义式C＝eq \f(Q,U)和平行板电容器的决定式可知，S闭合时，电容器两极板间电压保持不变．减小A、B间距离，由E＝eq \f(U,d)得E增大，夹角θ增大，A对，B错；S断开后，电容器两极板间电量保持不变，增大A、B间距离，由E＝eq \f(4πkQ,εS)得E不变，夹角θ不变，故C错，D对．
5答案：5×10－7
解析：在AB间加上电压后，A板受到电场力EQ＝eq \f(U,d)·Q＝Δmg
所以Q＝Δmg·d/U＝4×10－3×10×5×10－3/400C＝5×10－7C
6答案：4.5×10－2s.
解析：取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用．
当U1＝300V时，小球平衡：mg＝qeq \f(U1,d) ①
当U2＝60V时，带电小球向下板做匀加速直线运动：
mg－qeq \f(U2,d)＝ma ②
又h＝eq \f(1,2)at2 ③
由①②③得：
t＝eq \r(\f(2U1h,U1－U2g))＝eq \r(\f(2×0.8×10－2×300,300－60×10))s＝4.5×10－2s.
7答案：eq \f(mgdC,q2)＋1，eq \f(mgCh＋d,q2)＋1.
解析：理解液滴在板间作匀速运动的条件、到达b板液滴不会超过多少滴的含义．
(1)当液滴在a、b间作匀速运动时，Eq＝mg.设这时已有n滴液滴落在b板，板间场强为E＝eq \f(U,d)＝eq \f(nq,dC)，n＝eq \f(mgdC,q2).作匀速运动的应是第eq \f(mgdC,q2)＋1滴；
(2)设第N滴正好到达b板，则它到达b板的速度正好为零．此时b板的带电量Q′＝(N－1)q，a、b间的电压U＝eq \f(N－1q,C).根据动能定理：mg(h＋d)－qU＝0，N＝eq \f(mgCh＋d,q2)＋1.能够到达b板的液滴不会超过eq \f(mgCh＋d,q2)＋1滴．