物理4 电容器的电容课时作业

课时跟踪检测(八)  电容器的电容

组—重基础·体现综合

1．电容器是一种常用的电子元件。下列对电容器认识正确的是(　　)

A．电容器的电容与它所带的电荷量成正比

B．电容器的电容与它两极板间的电压成正比

C．在相同电压作用下，带电荷量多的电容器的电容比较大

D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103pF

解析：选C　电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量。电容的大小是由电容器本身结构决定的，与两极板间电压及电容器所带电荷量无关，A、B错误；由C＝知，U一定时，带电荷量Q越大的电容器，C越大，C正确；单位μF与pF的换算关系为1 μF＝106 pF，D错误。

2.(多选)如图1所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示此刻的电流方向。下列说法正确的有(　　)

A．电容器正在充电

B．电容器正在放电                                                 图1

C．电容器两板间距离一定正在变大

D．电容器两板间距离可能正在变小

解析：选AD　平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示此刻的电流方向，则电容器正在充电，故A正确，B错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C错误。

3．对电容C＝，以下说法正确的是(　　)

A．电容器充电电荷量越多，电容增加越大

B．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比

C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多

D．对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变

解析：选D　电容器的电容由电容器本身的特性决定，与两极板间电压及电容器所带电荷量无关，故A、B错误，D正确；由C＝知，电容器所带电荷量与电容器电容和两极板间电压均有关系，故C错误。

4．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4 C，则其电压减少为原来的，则(　　)

A．电容器原来的带电荷量为9×10－4 C

B．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4 C

C．电容器原来的电压为1 V

D．电容器的电容变为原来的

解析：选B　由题意知C＝，C＝，联立解得Q＝4.5×10－4 C，故B正确，A错误；因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C错误；电容是由电容器本身特性决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错误。

5.如图2所示为某一电容器中所带电荷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 40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　)

A．此过程是充电过程                                               

B．此过程是放电过程                                                 图2

C．该电容器的电容为5×10－2 F

D．该电容器的电荷量变化量为0.2 C

解析：选B　由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错误，B正确；C＝＝ F＝5×10－3 F，C错误；ΔQ＝C·ΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错误。

6．平行板电容器保持与恒压直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电荷量为Q，电容为C，极板间的电场强度为E。现将两极板间距离减小，则引起的变化是(　　)

A．Q变大  B．C变小

C．E变小  D．U变小

解析：选A　平行板电容器保持与恒压直流电源两极连接，其电压U保持不变，将两极板间距离d减小，由电容的决定式C＝，分析得知，电容C变大；电荷量Q＝CU，U不变，C变大，Q变大；由E＝分析可知电场强度E变大。故A正确，B、C、D错误。

7．“探究电容器充、放电”的实验装置示意图如图3所示，已知灵敏电流计0刻度在表盘中央位置，经判断：当电流从灵敏电流计左接线柱流入时指针左偏；电流从灵敏电流计右接线柱流入时指针右偏。请根据所学知识回答下列问题：

图3

(1)电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，灵敏电流计指针会________(填“左”或“右”)偏。

(2)将开关S扳到a，让电源给电容器充电结束后，保持开关位置不变，若在电容器中间插入一层有机玻璃板，则在插入过程中灵敏电流计指针________(填“左”或“右”)偏。

解析：(1)当电流从灵敏电流计左接线柱流入时指针左偏；电流从灵敏电流计右接线柱流入时指针右偏。 电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，电流自左向右通过电流计，灵敏电流计指针会左偏。

(2)将开关S扳到a，让电源给电容器充电结束后，保持开关位置不变，电容器极板间电压恒定， 若在电容器中间插入一层有机玻璃板，电容增大，电荷量增加，电流自右向左通过电流计，灵敏电流计指针会右偏。

答案：(1)左　(2)右

组—重应用·体现创新

8.如图4所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变。下列说法中正确的是(　　)

A．油滴将向下运动  B．油滴将向上运动             图4

C．电容器电容减小  D．极板带电荷量将减小

解析：选B　将极板A向下平移一小段距离，电容器极板间的电压保持不变，根据E＝分析得知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，油滴将向上运动，故A错误，B正确。将极板A向下平移一小段距离时，根据C＝知电容C增大，而电容器的电压U不变，由Q＝CU知，极板带电荷量将增大，故C、D错误。

9.(多选)如图5所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是(　　)

A．静电计指针张角变小                                          图5

B．静电计指针张角不变

C．正电荷在P点的电势能减小

D．正电荷在P点的电势能不变

解析：选AC　将负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间的距离减小，根据电容的决定式C＝可知，电容C增大，而电容器的电荷量Q不变，则由C＝得，板间电压U减小，因此静电计的指针张角变小，故A正确，B错误；根据板间场强E＝＝＝，可知E不变，P点到负极板距离减小，由公式U＝Ed得，P点的电势降低，正电荷在P点的电势能变小，故C正确，D错误。

10.如图6所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体。已知电流从灵敏电流计左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则(　　)

A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大                   图6

B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大

C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小

D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小

解析：选D　电流计指针向左偏转，说明流过电流计G的电流方向由左→右，则导体芯A所带电荷量在减小，由Q＝CU可知，导体芯A与液体形成的电容器的电容减小，根据电容的决定式C＝可知液体的深度h在减小，故D正确。

11.(多选)如图7所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在两极板间，闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ。则有(　　)

A．保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变

B．保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小                      图7

C．断开开关S，将A板向右平移，θ不变

D．断开开关S，将A板向右平移，θ变小

解析：选BC　保持开关S闭合，电容器两端的电势差不变，将A板向右平移，d减小，则电场强度增大，带电小球所受电场力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A板，θ角变小，A错误，B正确；断开开关S，电荷量不变，根据C＝，E＝，C＝，联立解得E＝＝＝，故电场强度大小与两极板间的距离无关，故电场强度不变，所以向右平移A板，θ角不变，C正确，D错误。

12．(2021·郑州检测)图8甲、乙、丙为探究影响平行板电容器电容大小的因素的实验，请将正确的结论填在横线上。两平行板之间的电场可以视为匀强电场，给电容器充电后与电源断开。

图8

(1)如图8甲所示，若保持板间距离d不变，正对面积S变小，则两板电容C______，板间电势差U______(填“变小”“变大”或“不变”)。

(2)如图8乙所示，若保持S不变，d变大，两板电容C________，板间电场强度E________(填“变小”“变大”或“不变”)。

(3)如图8丙所示，若保持S和d都不变，在两极板间插入介质板后，则板间电势差U__________，板间电场强度E__________(填“变小”“变大”或“不变”) 。

解析：(1)保持板间距离d不变，两极板正对面积减小，根据电容的决定式C＝得知，电容C变小，而电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式C＝分析得到，板间电势差U变大。

(2)保持S不变，板间距离d增大，根据电容的决定式C＝得知，电容C变小，而电容器的电荷量Q不变，根据E＝和Q＝UC，可以知道：E＝，故E和d无关，故E不变。

(3)保持S和d都不变，插入介质板后，根据电容的决定式C＝得知，电容C变大，而电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式C＝分析得到，板间电势差U变小，由U＝Ed可以知道，E变小。

答案：(1)变小　变大　(2)变小　不变　(3)变小　变小

13.如图9所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，g取10 m/s2，求：

(1)该电容器所带电荷量。

(2)若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？                        图9

解析：(1)由公式C＝得Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C。

(2)带电微粒恰在极板间静止，则带电微粒带负电，并且有qE＝mg，而E＝，

解得

q＝＝ C

＝2.0×10－6 C。

答案：(1)3.6×10－9 C　(2)2.0×10－6 C　负电荷