1、电容器与电容 同步练习 【典型例题】【例1】平行板电容器所带的电荷量为Q410-8C,电容器两板间的电压为U2V,则该电容器的电容为 ;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为 ,两板间电场强度变为原来的 倍,此时平行板电容器的电容为 。【解析】由电容器电容的定义式得: 电容的大小取决于电容器本身的构造,与电容器的带电量无关,故所带电荷量为原来一半时,电容不变。而此时两极板间的电压为: 板间为匀强电场,由场强与电压关系可得:【答案】210-8C 、1V、1/2 、210-8C【例2】如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下
2、述情况中可使指针张角增大的是A、合上S,使A、B两板靠近一些B、合上S,使A、B正对面积错开一些C、断开S,使A、B间距增大一些D、断开S,使A、B正对面积错开一些【解析】图中静电计的金属杆接A板,外壳与B板均接地,静电计显示的是A、B两板间的电压,指针的张角越大,表示两板间的电压越高。当闭合S时,A、B两板间的电压等于电源两端电压不变。故静电计的张角保持不变。当断开S时,A、B两板构成的电容器的带电量保持不变,如果板间的间距增大,或正对面积减小,由平板电容器电容的决定式可知,电容都将减小,再由可知,板间电压都将增大,即静电计的张角应当变大。【答案】C、D【例3】一平行板电容器充电后与电源断开
3、,负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则:( )A、U变小,E不变 B、E变小,W不变C、U变小,W不变 D、U不变,W不变【解析】题意:一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,说明电容器的带电量将保持不变,负极板为零电势。当正极板向下移到图示位置时,板间距变小,由E=可知板间的场强E不变,然而板间的电势差U=Ed,U变小;由于P与下板间的距离不变,所以P与下板间的电势不变,P点的电势不变,故在P点的正电荷的电势能不变,即W不变,【答案AC】【基础练习
4、】一、 选择题:1、关于电容器,下列中说法正确的是:( )A、由可知,一只电容器带电量越大,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、两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器2、如图所示,平行板电容器经开关S与电源连接,在a处有一个带电量非常小的点电荷,S是闭合的,为a点的电势,F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大则:( )A、变大,F变大 B、变大,F变小 C、不变,F不变 D、不变,F变小3、如图所示,若将平行板电容器的A、B两板稍微错开些,使正对面积减小的过程中
5、,电阻R中将:( )A、会有瞬时向右的电流 B、会有瞬时向左的电流 C、不会有电流通过R D、无法判断电流方向4、如图所示,对一个给定的电容器充电时,下列的图像中能正确反映电容器的带电量Q、电压U和电容器电容C之间关系的是:( )5、理想平行板电容器充电后与电源断开,能使两板间电势差增大的方法是:( )A、在两板间插入玻璃板 B、使两板靠近些C、保持两板的间距不变,使两板错开些 D、使两板分开些6、在图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,由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、 两极板的电压不变,极板上的电荷量
6、变小B、 两极板的电压不变,极板上的电荷量变大C、 极板上的电荷量几乎不变,两板间的电压变小D、 极板上的电荷量几乎不变,两板间的电压变大二、填空题:7、一个极板为圆形的平行板电容器,圆板的半径为3cm,两板相距为2mm,中间充以介电常数为2的电介质,这个电容器的电容C F。8、电容器的电容为20F,原来带有2.010-4C的电量。如果再给它增加1.010-4C电量,这时该电容器的电容为 F,两板间的电压将增加 V。9、如图所示,平行板电容器的极板接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,此时悬线偏离竖直方向的夹角为。若保持S闭合,将A板向B板靠近,则 ,若断开S,
7、将A板向B板靠近,则 。 三、计算题:10、水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2F,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.010-11g的带负电尘埃正好在板间静止,这时电容器的带电量为多少库仑?电容器上极板带何种电荷?该尘埃带电量为多少? 11、如图所示,有三块大小相同的平行金属板A、B、C,其中A、B间的间距为B、C间距的一半,且A与B板构成的电容器的电容为10-2F,电池电压为2V, 则 A、B两板上的电荷量分别是多少? 12、一平行板电容器每个极板都是半径为1.5cm的圆形金属板,两极板正对,两极板间的距离为2cm,且两极板间用陶瓷作电介质,则电容器的电容为多少
8、皮法?若该电容器的击穿电压为40V,则电容器刚好被击穿时,带电量为多少?板间的场强为多少? 【能力提升】1、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种压力传感器。当待测压力F作用在可动膜片电极上时,可使膜片发生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路,那么:( )A、 当F向上压膜片电极时,电容将减小B、 当F向上压膜片电极时,电容将增大C、 若电流计有示数,则压力F发生了变化D、 若电流计有示数,则压力F不发生变化2、如图所示,将平板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板慢慢的错开一些,其它条件不变,则 ( )A、电容器带电量不变B、尘埃仍静止
9、C、电流间中有a b的电流D、电流计中有ba的电流3、如图所示,平行板电容器电容为C,带电量Q,极板长为L,板间距为d,极板与水平面夹角为,现有一质量为m的带电油滴与两板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到Q点(P、Q两点为电容器的边缘,忽略边缘效应)液滴的电荷量液滴达到Q点的速度和所用的时间 4、充电后平行板电容器水平放置,如图所示,两板间距离5,在距下板2处有一质量2mg的不带电的小球由静止开始下落,小球与下板碰撞时获得210-8C的负电荷,并能反跳到离下板4高处,设小球与下板碰撞无机械能损失,已知上板带电量为110-6C,试求板间场强E的大小和电容器的电容C. 答案【基础练习】一、选择题:1、BD 2、B 3、B 4、BC 5、CD 6、D二、填空题:7、2.510-11 8、20 5 9、变大 不变 三、计算题:10、210-4C, 负电 510-15C 11、-210-8C 310-8C 12、18.75PF 7.510-10C 2104V/m【能力提升】1、BC 2、BC 3、 , 4、【简解】对小球运动的全过程运用动能定理,如图所示,-mgh1+Eqh2=0得E=由U=Eq C=得C=410-8F