物理教科版 (2019)8 电容器 电容当堂检测题

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册

1.8电容器电容 课时练习（解析版）

1．下列说法正确的是(　　)

A．点电荷一定是电量很小的电荷

B．电场线是假想曲线，实际不存在

C．电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向

D．根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比

2．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（ ）

A． B． C． D．

3．下列电学元件属于电容器的是（　　）

A． B．

C． D．
4．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是

A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器

B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和

C．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比

D．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多

5．电容器A的电容比电容器B的电容大，这说明（     ）

A．所带的电荷量比B多

B．A比B能容纳更多的电荷量

C．A的体积比B大

D．两电容器的电压都改变1V时，A的电荷量改变比B的大

6．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（        ）

A．将两极板的间距加大，电容将增大

B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将增大

C．在下板的内表面上放置一块薄陶瓷板，电容将增大

D．将电源与电容器的两极板相连，使电容器充电，此过程电容将增大

7．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P点下方)

A．电容器的电容减小，则极板带电量将增大

B．带电油滴将沿竖直方向向下运动

C．P点的电势将升高

D．带电油滴的电势能将增大

8．如图所示，在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中，极板所带电荷量保持不变。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，下列说法正确的是（　　）

A．保持d不变，减小S，则θ变小 B．保持d不变，减小S，则θ不变

C．保持S不变，增大d，则θ变大 D．保持S不变，增大d，则θ变小

9．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接，极板A接地。若极板A稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（　　）

A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小；

B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大；

C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小；

D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大

10．下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是(     )

A．力学中引入了质点的概念，运用了理想化模型的方法，只有物体体积很小的情况下才能看做质点

B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法

C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容C=Q/U，加速度a=F/m都是采用比值法定义的

D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律．这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

11．一个水平放置的电容为的平行板电容器及三个电阻阻值分别为的电阻组成如图所示的电路，电源电动势为内阻为的电源．当开关断开时，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将开关闭合，则以下判断正确的是（  ）

A．液滴带正电

B．液滴将向上运动

C．闭合前电容器上的带电荷量为

D．闭合稳定后电容器上的带电量为

12．如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（   ）

A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小 D．保持d不变，减小S，则θ不变

13．如图所示，将一平行板电容器通过开关S与电源相连，极板A、B与水平面平行．闭合开关，待电路达到稳定后，将A板向下平移一小段距离（如图中虚线所示），这样会使

A．平行板电容器的电容变大

B．平行板电容器的电容变小

C．平行板AB间的电场强度变大

D．平行板AB间的电场强度变小

14．如图所示A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿出b孔，可行的方法是（    ）

A．保持S闭合，将A板适当上移

B．保持S闭合，在两板左边之间插入电介质

C．先断开S，再将A板适当下移

D．先断开S，在两板左边之间插入电介质

15．如图所示，当K1、K2均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板AB间，现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（ ）

A．电容器的电容变小

B．A板的电势比电路中Q点的电势高

C．液滴向下加速运动

D．液滴的电势能减小

16．（1）把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，使电容器放电，该过程中能量是如何转化的？

（2）当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？

17．如图所示，一带电平行板电容器与水平方向成37°放置，下方有绝缘挡板支撑，板间距d=2.88cm，一带正电的小球的质量为0.02g，电荷量为10﹣7C，由电容器的中心A点静止释放恰好沿水平直线AB向右运动，从上极板边缘飞出进入边界BC右侧的水平向左的匀强电场区域，场强为2×103V/m，经过一段时间后发现小球打在竖直挡板C点正下方的D处，（取g=10m/s2）求：

（1）平行板电容器内的场强大小

（2）小球从上极板边缘飞出的速度

（3）CD间的距离．

参考答案

1．B

【详解】

解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误

B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确

C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误

D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关

2．C

【详解】

试题分析：由电容的定义式C=求出两极板间的电压，由板间电压与场强的关系式U=Ed求出板间场强，点电荷所受的电场力大小为F=qE．

解：由电容的定义式C=得，板间电压为U=．板间场强大小为E=．点电荷所受的电场力大小为F=qE，联立得到，F=．

故选C

【点评】本题考查对于电容、板间电压、场强等物理量之间关系的掌握情况．基础题．

3．A

【详解】

A．该图为电容，选项A正确；

B．该图为电池，选项B错误；

C．该图为灯泡，选项C错误；

D．该图为验电器，选项D错误；

故选A。

4．A

【详解】

任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关；故A正确；电容器所带电量是单个极板上所带电量的绝对值；故B错误；电容是描述电容器容纳电荷本邻的物理量，和所带电量无关；故C错误；根据Q=CU可知，电容器A的电容比B的大， A的带电荷量不一定比B多；故D错误；故选A．

点睛：解决本题的关键知道电容器的特点，知道影响电容器的因素，电容器的电容与电荷量和两端的电压无关．

5．D

【详解】

电容的定义式为比值定义法定义的物理量，电容器A的电容比B的大，只能说明A在电压相同的情况下，A容纳的电荷量多；不能说明体积大小等；故A、B、C错误；D正确．故选D．

【点睛】

本题考查电容的定义，要注意明确电容只能说明电容器的本领大小，不能说明实际容纳的电荷量；区别定义式和决定式.

6．C

【详解】

根据电容器的决定式

可知：

A．将两极板的间距加大，电容将增减小，选项A错误；

B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小，选项B错误；

C．在下板的内表面上放置一块薄陶瓷板，则电容将增大，选项C正确；

D．将电源与电容器的两极板相连，使电容器充电，此过程电容不变，带电量增加，选项D错误。

故选C。

7．D

【详解】

由于电容器和电源相连，电势差不变；将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则d减小，则根据可知电容C变大，根据Q=UC可知，极板的带电量变大，故A错误； 将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，板间距离减小，根据E=U/d得知板间场强增大，油滴所受的电场力增大，则油滴将向上运动．故B错误．场强E增大，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与上极板间电势差将增大，故P点电势降低；故C错误．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴应带负电，由于P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故D正确．故选D．

【点睛】

本题运用U=Ed分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．

8．C

【详解】

AB．根据电容的决定式

保持d不变，减小S，电容减小，再根据

因电量Q的不变，知U增大，所以θ变大。故AB错误；
CD．根据电容的决定式

保持S不变，增大d，电容C减小，再根据

知U增大，所以θ变大。故C正确，D错误。
故选C。

9．D

【详解】

A极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电量Q几乎不变。将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，根据

电容减小，由公式

可知，电容器极板间电压变大。

故选D。

10．D

【详解】

力学中引入了质点的概念，运用了理想化模型的方法，物体能否看做质点要看它的大小和线度与所研究的问题比较能否忽略不计，则不一定只有体积很小的物体才能看做质点，选项A错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，选项B错误；用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容C=Q/U，是采用比值法定义的，但是加速度a=F/m不是比值定义法，选项C错误；伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律．这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；故选D.

11．D

【分析】

开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势，当开关断开时，电路稳定时，电容器板间电压等于电源的电动势，分析液滴的运动情况，根据电压的变化，分析电容器的电量变化．

【详解】

A、由题意可知，电场力与重力相平衡，电容器上极板带正电，则液滴带负电，故A错误；

B、当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势；开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势，则知电容器板间电压减小，板间场强减小，液滴所受电场力减小，则液滴将向下运动；故B错误.

C、当开关断开时，，由；故C错误.

D、开关闭合时，，则；D正确.

故选D.

【点睛】

本题是电容器动态变化分析问题，关键确定电容器板间电压的变化．当电路稳定时，电容器的电压等于所并联的电路两端电压．

12．A

【详解】

AB．根据电容的决定式

C =

保持S不变，增大d，电容C减小，再根据

C =

因电量Q的不变，知U增大，所以θ变大，A正确、B错误；

CD．根据电容的决定式

C =

保持d不变，减小S，电容C减小，再根据

C =

因电量Q的不变，知U增大，所以θ变大，CD错误。

故选A。

13．AC

【详解】

将A板向下平移一小段距离，板间距离d减小，根据电容的决定式分析得知，电容变大．故A正确；B错误；平行板电容器与电源相连，板间电压不变，由E=U∕d得知，AB间的电场强度变大．故C正确；D错误．

14．CD

【详解】

AB．保持S闭合，知AB两端的电势差不变，根据动能定理知，质点还是到达b点速度为零，然后返回，故AB错误；

C．断开S，A、B两板电荷量不变，由

若A板下移，d减小，电容C增大，则U减小，但不变，由动能定理得

即质点下落到b孔速度还有向下的速度，故C正确；

D．断开S，在两板左边之间插入电介质，介电常数增大，电容C增大，则U减小，由动能定理得

即质点下落到b孔速度还有向下的速度，故D正确。

故选CD。

15．ABD

【详解】

A．根据，当间距d增大时，其它条件不变，则导致电容变小，故A正确；

B．断开后A板带正电，电场线从A到B，由于沿着电场线的方向电势降低，所以A板电势比电路中Q点电势高，故B正确；

C．根据与相结合可得

由于电量、正对面积不变，从而确定电场强度也不变，所以液滴仍保持静止，故C错误；

D．根据电场力与重力平衡可知，液滴带负电，由于B板的移动，导致液滴的电势升高，所以其电势能减小，故D正确。

故选ABD。

16．见解析

【详解】

(1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路中其他形式的能量．

(2)增大，不变．

17．（1）平行板电容器内的场强大小为2500V/m

（2）小球从上极板边缘飞出的速度为0.6m/s

（3）CD间的距离为为3.6cm

【详解】

解：（1）小球在平行板电容器中，根据受力分析可得qEcos37°=mg

解得E=

（2）从A到B由动能定理可得

qE

解得v=

（3）小球进入右侧电场后，小球在水平方向匀减速运动，竖直方向做自由落体运动，

在水平方向由牛顿第二定律可得qE′=ma

a=

水平减速到零所需时间为t=

方向到达D点所需时间为t′=t=0.06s

故总时间为t总=t+t′=0.12s

在竖直方向通过的位移为h=

CD间的距离为

答：（1）平行板电容器内的场强大小为2500V/m

（2）小球从上极板边缘飞出的速度为0.6m/s

（3）CD间的距离为为3.6cm

【点评】本题关键是先判断出物体的运动情况，然后根据受力分析和动能定理列式，关键是抓住小球在有侧电场中竖直方向的运动