1、课时检测(四十一) 电容器 (重点突破课)一、单项选择题1.如图所示，先接通开关S使电容器充电，然后断开开关S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是()AQ变小，C不变，U不变，E变小BQ变小，C变小，U不变，E不变CQ不变，C变小，U变大，E不变DQ不变，C变小，U变小，E变小解析：选C电容器充电后再断开开关S，则电容器所带电荷量Q不变，由C可知，d增大时，C变小；又U，所以U变大；由于E，U，所以E，故d增大时，E不变，C正确。2.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，上极板A接地，一带负电油滴固定于电容器中的P点。现将
2、平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则()A油滴所受的电场力不变BP点的电势将升高C油滴的电势能增大D电容器的电容减小，极板带电荷量增大解析：选B将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，即d变大，由C，知C变小，根据电容的定义式C，电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小时，Q也减小，故D错误；由于电容器两板间电压不变，根据E得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式UEd分析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将升高，故B正确；油滴带负电，P点的电势升高，
3、则油滴的电势能减小，故C错误。3.两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为q的油滴恰好静止在两极板之间，如图所示。在其他条件不变的情况下，如果将两极板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b解析：选D电容器与电源相连，两极板间电压不变，将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由E可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴
4、静止不动。由C可知，电容减小，由QCU可知，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故D正确。4.如图所示，平行板电容器两极板M、N相距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m、带电量为q的带电油滴在极板中央处于静止状态，则()A极板M、N之间的电场强度为B油滴带正电C油滴的比荷D将极板N向下缓慢移动一小段距离d，油滴的加速度为g解析：选C极板M、N之间的电场强度为E，选项A错误；由题意知油滴受到的电场力竖直向上，又极板M带正电，故油滴带负电，选项B错误；由mgqEq可得油滴的比荷，选项C正确；将极板N向下缓慢移动一小段距离d，极板之间电场
5、强度E，E减小，油滴所受电场力减小，重力将大于电场力，油滴将向下加速运动，由mgqEma，解得油滴的加速度为ag，选项D错误。5如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是()A保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小解析：选B保持R1不变，缓慢增大R2时，由于R0和R2串联，R0两端的电压减小，即平行板电容器的
6、两个极板的电压U减小，带电小球受到的电场力F电qEq减小，悬线的拉力为F将减小，选项B正确，A错误；保持R2不变，缓慢增大R1时，R0两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力不变，C、D错误。6.如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45角，上极板带正电。一电荷量为的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()A. B. C. D.解析：选B当电场范围足够大时，粒子打到上极板的极限情况为：粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，粒子的运动为类平抛运动的逆运动。将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和
7、平行极板的vx，根据运动的合成与分解，当vy0时，根据运动学公式有vy22d，vyv0cos 45，Ek0mv02，联立得E，故选项B正确。二、多项选择题7.在如图所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度。下述哪些做法可使指针张角增大()A使A、B两板靠近一些B使A、B两板正对面积错开一些C断开S后，使B板向右平移拉开一些D断开S后，使A、B正对面积错开一些解析：选CD题图中静电计的金属杆接A板，外壳和B板均接地，静电计显示的是A、B两板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高，当闭合S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压
8、，保持不变，静电计指针张角不变，A、B错误；当断开S后，板间距离增大、正对面积减小，都会使A、B两板间的电容变小，而电容器所带电荷量不变，由C可知，板间电压U增大，则静电计指针张角增大，C、D正确。8如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，下列说法正确的是()AA板与静电计的指针带的是异种电荷B甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小解析：选BD静电计指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；根据C，C，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确；B板左移，d增大，C减小，Q不变，
9、U增大，C错误；插入电介质，r增大，C增大，Q不变，U减小，D正确。9.(2018清江中学月考)如图所示，平行板电容器与直流电源E(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略，一带电油滴静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则()A平行板电容器的电容将变大B静电计指针张角变小C带电油滴将向下运动D若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变解析：选AD电容器的下极板向上移动时，根据公式C可知d减小，C增大，A正确；由于电容器的两端电压恒定不变，则静电计两端的电压也不变，故静电计指针张角不变，B错误；根据
10、公式E可知，电容器的场强变大，带电油滴将向上运动，C错误；若先将上极板与电源正极断开，则电容器所带的电荷量不变，再将下极板向上移动一小段距离，则电容器间的电场强度E，其大小恒定不变，故带电油滴所受的电场力不变，D正确。10.如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路。调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板间的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的是()A使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板B使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出C使初速度v0和
11、电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出解析：选BC设带电粒子进入电场中的位移为x，根据动能定理得：qEx0mv02，又E得x，由此可知，使带电粒子的初速度变为v0，或使初速度v0和电压U都增加到原来的2倍，带电粒子进入电场后恰能到达B板处，同理易知使带电粒子的初速度变为2v0，带电粒子将从B板中心小孔射出，故B、C正确，A、D错误。三、计算题11.(2018漳州八校联考)如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，极板长L0.1 m，两板间距离d0.4 cm，有一束相同微粒组成的带正电粒子流从两
12、板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下极板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为m2106 kg，电量q1108 C，电容器电容为C106 F。求：(g10 m/s2)(1)为使第一个微粒能落在下极板中点，则微粒入射速度v0应为多少？(2)以上述速度入射的微粒，最多能有多少落到下极板上？解析：(1)由题意知，第一个微粒只受重力：gt2t0.02 sv02.5 m/s。(2)以速度v0入射的微粒，恰打到下极板右边缘时，有t10.04 s，at12，解得a2.5 m/s2由mgqEmaEn600个。答案：(1
13、)2.5 m/s(2)600个12如图甲所示，两块平行金属板MN间的距离为d，两板间电压U随t的变化规律如图乙所示，电压的绝对值为U0。t0时刻M板的电势比N板低。在t0时刻有一个电子从M板处无初速度释放，经过1.5个周期刚好到达N板。电子的电荷量为e，质量为m。求：(1)该电子到达N板时的速率v；(2)在1.25个周期末该电子和N板间的距离s。解析：(1)根据题图可知，电子先做匀加速运动，再做匀减速运动，速度减到零，最后做匀加速运动到达N板，根据动能定理得emv20，解得v 。(2)根据电子运动的对称性可知，电子每运动的距离，从T到1.25T的时间内，电子运动了，故1.25个周期末该电子和N板间的距离s。答案：(1) (2)
