1、课时分层作业(八)电容器的电容(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1关于电容器，下列说法正确的是 ()A在充电过程中电流恒定B在放电过程中电容减小C能储存电荷，但不能储存电能D两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器D电容器在充电过程中电流是减小的，A错误；电容器的电容与所带电量大小无关，B错误；电容器储存电荷的过程就是储存电能的过程，C错误；由电容器的定义可知，D正确。2常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是()甲乙A图中甲为可变电容器，它是通过改
2、变极板间的距离来改变电容器的电容的B在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化C根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5 V电压时，储存的电量为5.5 CD根据电容的决定式C，知C与板间距离d、极板正对面积S和电介质r有关，由图知板间距离d和电介质r没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积S来改变电容的，故A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质r发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据QCU知Q1.05.5 C5.5 C，故C错误，D正确。3.如图所示为一只
3、极距变化型电容式传感器的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况。下列选项能正确反映C与d之间变化规律的图像是()AB CDA由平行板电容器电容的决定式C可知，电容C与两极板之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图像是双曲线的一支，选项A正确。4.如图所示，将平行板电容器接在电源两极间，电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()A电容器带电荷量不变B电源中将有电流从正极流出C尘埃仍静止D电流计中将有电流通过，电流方向由baC若将两极板错开一些，则电容器的电容减小，电
4、容器两极板间的电压不变，所以电容器上的带电荷量减少，电容器放电，电流从电容器的正极板流出，流向电源的正极，即电流方向为ab；因电容器两极板间的距离没有发生变化，所以场强没有发生变化，带电尘埃受到的电场力不变，尘埃仍静止。故选项C正确。5工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上。当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是()AA、B平行板电容器的电容减小BA、B两板间的电场强度增大CA、B两板上的电荷量变小D有电流从a向b流过灵敏电流计D根据平行板
5、电容器的决定式C可知，当产品厚度增大时，导致r增大，电容器的电容C增大，A选项错误；根据QCU可知，极板带电量Q增加，C选项错误；电容器充电，电流从a向b流过灵敏电流计，D选项正确；两板之间的电势差不变，板间距不变，两板间电场强度E不变，B选项错误。6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It曲线(如图)。则放电过程中()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D放电过程是储存的电能转化为其他形式的能，故电能减小，故A错误；由图像可知，放电过程，电流随时间逐渐减小，故B错误；在放电的过程中，电荷量减小，根据C知，
6、电容不变，则电压逐渐减小，故C错误；电容器的电容是表征储存电荷本领的物理量，与带不带电无关，故电容器的电容不变，故D正确。二、非选择题(14分)7一个平行板电容器，使它每个极板所带电荷量从Q13105 C增加到Q23.6105 C时，两极板间的电势差从U110 V增加到U212 V，求这个电容器的电容。如要使两极板电势差从U110 V降到U26 V，则每个极板需减少多少电荷量？解析由电容器的电容定义式C可知QCU。当电荷量为Q1时，Q1CU1。当电荷量为Q2时，Q2CU2。显然Q2Q1C(U2U1)，即C3 F。当两极板间电势差降到6 V时，每极板应减少的电荷量为Q CU3106(106) C
7、1.2105 C。答案3 F1.2105 C等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从A扳到B时，通过电流计的电荷量为1.2105 C，则电容器的电容为()A2105 FB1.5106 FC6104 FD8.6107 FD当开关S接A时，电容器上极板带正电，所带电荷量QCUA，当开关S扳到B时，电容器上极板带负电，所带电荷量QCUB，该过程中通过电流计的电荷量QQQC(UAUB)1.2105 C，解得电容C8.6107 F，选项D正确。2(多选)如图所示是用来测定角度的电容式传感器。当动片与定片之间
8、的角度发生变化时，引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道的变化情况。下列说法正确的是()A变大，则C变大B变大，则C变小C变小，则C变大D变小，则C变小BC由题图知变大，S变小，C变小；同理，若变小，则S变大，C变大，故选项B、C正确。3如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30，则静电力对试探电荷所做的功等于()A B C DC根据U，E，可得E，所以从A到B，静电力做功WqElsin 30，C正确。4如图所示，
9、水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴()A仍然保持静止B竖直向下运动C向左下方运动D向右下方运动D两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大，电场强度减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是C，其中9.01012 Fm1，S表示两金属片的正对面积，d表示两
10、金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm。只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？解析由题中给出的电容计算公式C及相关数据，解得键未按下时的电容C10.75 pF，由得，又C21.00 pF，解得d0.15 mm。答案0.15 mm6(14分)如图所示，一平行板电容器接在U12 V的直流电源上，电容C3.01010 F，两极板间距离d1.2103 m，g取10 m/s2，求：(1)该电容器所带电量；(2)若板间有一带电微粒，其质量为m2.0103 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？解析(1)由题意可得U12 V，C3.01010 F，根据公式C可得QCU3.0101012 C3.6109 C。(2)对于平行板电容器的电场有E；粒子在电场中受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，所以微粒带负电，根据二力平衡，有mgEq，联立可得q C2.0106 C。答案(1)3.6109 C(2)2.0106 C负电