1、10.4电容器的电容一、练概念1.关于已充电的某个平行板电容器,下列说法不正确的是( )A.两极板上一定带异号电荷B.两极板所带的电荷量一定相等C.充上的电荷量越多,其电容就越大D.充上的电荷量越多,两极板间的电势差就越大2.某电容器的外壳上标有“”的字样。则( )A.该电容器只有在时B.当时,该电容器电容为0.75 FC.该电容器正常工作时所带电荷量不超过D.给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板的电荷量增加3.(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于
2、击穿电压且不为零)成正比C.对于确定的电容器,无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关4.有一已充电的电容器,两极板间的电压为3 V,所带电荷量为,此电容器的电容是( )A.B.C.D.5.水可以用容器储存起来,电荷也可以用一个“容器”储存起来。这种“容器”就叫电容器。关于电容器电容的定义式,下列说法正确的是( )A.电容器的电容越大,则电容器所带的电荷量就越多B.电容器两极板间的电势差越大,电容越小C.电容器的电容与其电荷量成正比,与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容
3、不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化,由自身结构决定二、练能力6.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相对应关系的图应是图中的( )A. B. C. D. 7.(多选)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是( )A.实验前,只用带正电的玻璃棒与电容器a板接触,就能使电容器带上电荷B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,把b板向右移动少许,静电计指针的张角变小,表明电容增大8.(多选)如图所示,平行板电容器的两极板接于电源两极,两极板间的距离为d,一带正电小球悬挂在
4、电容器内部,小球质量为m,电荷量为q,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则( )A.两极板间的电势差为B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则不变C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则不变D.开关S断开,当两极板错开使正对面积减小时,则不变9.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是( )A.该电容器只有在电压为45 V时,电容才是B.该电容器能容纳的最大电荷量为C.接通电路后,电容器的电容仍是D.接通电路后,灯泡能持续发亮10.某电容器充电后的电压为8 V,然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的曲线(如图)。则放电
5、过程中( )A.电容器储存的电能不变B.电路中的电流不变C.电容器两极板间的电压不变D.电容器的电容不变11.如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接,G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计,闭合开关S后,下列说法正确的是( )A.若只在两板间插入电介质,电容器的两板间电压将增大B.若只在两板间插入电介质,电容器的电容将保持不变C.若只将滑动变阻器的滑片P向上移动,电容器储存的电荷量将增加D.若只将电容器下极板向下移动一小段距离,此过程电流计中有从a到b方向的电流12.根据电路图回答问题(1)开关S接1,此时电容器充电,电流表指针偏转,电压表示数逐渐增大,电容器极板上的电荷量逐渐增加
6、。当_时,极板上的电荷量稳定,充电结束。(2)开关S接2,此时电容器放电,电压表示数逐渐减小,直至为零,极板间的电场强度_(填“变大”“变小”或“不变”),定值电阻R中电流方向为_。13.如图所示,一平行板电容器接在的直流电源上,电容,两极板间距离,g取,求:(1)该电容器所带电荷量;(2)若板间有一带电微粒,其质量为,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?答案以及解析1.答案:C解析:给电容器充电,电容器两极板分别带上等量异号电荷,A、B正确;电容器的电容大小由电容器自身决定,与所带电荷量的多少无关,C错误;根据不变,电容器所带的电荷量越多,两极板间的电势差越大,D正确。
7、2.答案:D解析:电容器的电容与电容器两端的电压无关,无论两端电压为多大,电容总是1.5 F,A、B错误;该电容器正常工作时所带电荷量不超过,C错误;根据可得,则给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板的电荷量增加,D正确。3.答案:BCD解析:为比值定义式,电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关,故A错误,D正确;对于确定的电容器,C一定,由知,Q与U成正比,故B正确;电容器所带的电荷量与电压的比值等于电容,电容与电荷量、电压无关,所以无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值恒定不变,故C正确。4.
8、答案:B解析:已知当电压为3 V时,电荷量为,故由可知,选项B正确。5.答案:D解析:根据可知,电容器的电容越大,电容器所带的电荷量不一定就越多,选项A错误;电容器的电容是由电容器本身结构决定的,与两极板间的电势差以及电荷量无关,选项B、C错误,D正确。6.答案:B解析:要注意坐标轴表示的物理意义。对于给定的电容器,其电容C是一个定值,不随所加电压或所带电荷量的变化而变化;由电容的定义式可知,C不变,Q与U成正比,因此A、C、D错误,B正确。7.答案:AD解析:a板与玻璃棒接触带上电后,由于静电感应,使b板带上等量异种电荷,A正确;电容器没有与电源连接其电荷量不变,b板上移后,根据知电容减小,
9、再根据知两极板间电压增大,静电计指针的张角(表示a与大地间电势差)变大,B错误;插入有机玻璃板后,根据知电容变大,再根据知两板间电压减小,指针张角变小,C错误;b板右移少许,根据知电容增大,再根据,两板间电压减小,指针张角变小,D正确。故选A、D。8.答案:AC解析:由题意知,小球所受的重力、静电力和拉力平衡,根据平衡条件可知,可以求出,保持开关S闭合,电容器两极板间的电势差不变,带正电的A板向B板靠近,根据知极板间距离减小,电场强度E变大,小球所受的静电力变大,变大,B错误;断开开关S,电容器所带的电荷量不变,知d减小时E不变,静电力不变,不变,故C正确;开关S断开,当两极板错开使正对面积减
10、小时,由知C减小,E增大,则增大,D错误。故选A、C。9.答案:C解析:无论电容器是否充电,其电容都是33 F,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最大电荷量,选项B错误;灯泡仅在电容器充电时发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D错误。10.答案:D解析:电容器放电,则电容器储存的电能逐渐减小,选项A错误;由题图可知,电路中的电流逐渐减小,选项B错误;根据可知,电容器两极板间的电压逐渐减小,选项C错误;电容器的电容由电容器本身决定,则电容保持不变,选项D正确。11.答案:C解析:闭合开关S后,电容器两板间电压等于变阻器下部分电阻分担的电压,保持不变,若只在两板间插入电介质,相对介电常数增大,电容器
11、的电容将增大,故A、B错误;若只将滑动变阻器的滑片P向上移动,电容器两极板间电压增大,则电容器所带电荷量增多,故C正确;若只将电容器下极板向下移动一小段距离,板间距离增大,电容减小,而电压不变,则电容器所带电荷量减小,电容器放电,由于上极板带正电,所以此过程电流计中有从b到a方向的电流,故D错误。12.答案:(1)电流表示数为零(或电压表示数稳定不变)(2)变小;由a经R流向b解析:(1)S接1,对电容器充电,电路中会有充电电流,当电容器储存的电荷越来越多,极板间的电压越来越高,电路中的电流逐渐减小,直至变为0,电压表测量电容器两端电压,示数越来越大,充电结束,电压表示数稳定。(2)S接2,电容器放电,电流是逆时针方向,由a经R流向b,极板间的电压降低、距离不变,极板之间的电场强度变小。13.答案:(1)(2);负电解析:(1)根据公式可得。(2)对于平行板电容器的电场有,微粒在电场中受到竖直向下的重力和竖直向上的静电力,所以微粒带负电,根据二力平衡,有,联立可得。7