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《整合》高中物理人教版选修3-1 第一章 第8节 电容器的电容 同步练习3 .doc

上传人:高**** 文档编号:853058 上传时间:2024-05-31 格式:DOC 页数:5 大小:154KB
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资源描述

1、第8节 电容器的电容(满分100分,60分钟完成) 班级_姓名_目的要求:1理解电容的定义式C,并会进行有关的计算;2掌握平行板电容器的决定式,结合匀强电场有关知识,研究平行板电容器极板间的电场。第卷(选择题 共48分)一、选择题:本大题共6小题,每小题8分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得8分,对而不全得4分。选错或不选的得0分。1A、B两平行金属板相距为d,分别带等量异种电荷.一电子从带负电的B板附近从静止开始运动,到达A板的时间为t.现将两板间的距离增大为原来的两倍,保持每块极板的带电量不变,则电子从B板由静止出发运动到A板的时间应为() AtB2tC2t

2、D4t2一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电量为Q,下板带负电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电量都为q,杆长为l,且ld。现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于如图1所示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极权上电荷分布情况不变)()图1-q+q-Q+QAB0CD3如图2所示,是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的电路。在增大电容器两极板间距离的过程中()图2abRA电阻R中没有电流B电容器的电容在变小C电阻R中有从a流向b的电流D电阻R中有从

3、b流向a的电流4如图3所示,是一个两板间距为d的平行板电容器,其电容为C,带电量为Q,上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30,则电场力对试探电荷q所做的功等于()30AB图3A BCD 5水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则() A电容变大,质点向上运动 B电容变大,质点向下运动C电容变小,质点保持静止 D电容变小,质点向下运动6如图4所示,把一个平行板电容器接在电压U10V的电源上,现进行下列四步操作:合上S;在两板中央插入厚为的金属板;打

4、开S;抽出金属板,则此时电容器两板间电势差为()图4A0VB10V C5VD20V第卷(非选择题,共52分)图5二、填空、实验题:本大题共3小题,每小题8分,共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7如图5所示,电容器两板间距离为d,电源两板间电压为6V,闭合开关S后将板间距离减来,再断开S,又将两板间距离恢复到d,此时电容器两极板间的电压是_V。 图68如图6所示,A、B两块平行放置的金属板均与大地相接,现将另一块带电的厚金属板C,平行插入A、B两板间,C的两个表面与A、B两板间距离之比lAlB21,则A、C两板间与B、C两板间场强大小之比为_,A板与B板所带电量之比为_。A、B、

5、C正对面积相同。9原有一油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中,给电容器再充一些电荷Q,油滴开始向上运动,经ts后,电容突然放电失去一部分电荷Q,又经t(s),油滴回到原来位置,假设在油滴运动过程中电量一定,则QQ_。三、计算题:本大题共2小题,计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。图710(12分)如图7所示,有三块大小相同平行导体板A、B、C,其中A与B间距是B与C间距的一半,且A、B两板所构成的电容器的电容为102F,电池电压为2V,求A、B两板上的电荷量分别为多少?11(16分)如图8所示,水平

6、放置的两平行金属板A、B相距d,电容为C,开始两板均不带电,A板接地且中央有孔,现将带电量q、质量为m的带电液一滴一滴地从小孔正方h高处无初速度地滴下,落向B板后电荷全部传给B板。图8(1)第几滴液滴在A、B间做匀速直线运动?(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴?第8节 电容器的电容参考答案一、选择题:1【答案】A【点拨】根据匀变速直线运动的规律:dat2eUt2/2md,其中两极板电势差UQ/C4kQd/S,代入后可得:t。2【答案】A【点拨】初始两小球在很远处时各自具有的电势能为零,所以E00;终点两球处于图示的静止状态位置。设带正电小球的位置为a,该点的电势为a,则带正电小球电势能为q

7、a;设带负电小球的位置为b,该点的电势为b,则带负电小球电势能为qb。所以两小球的电势能之和为:,所以电场力对两小球所做的功为:WE0Et,即两个小球克服电场力所做总功的大小等于,A正确。3【答案】BC【点拨】电容器与电源相连,两极板间电势差不变,增大电容器两极板间距离,电容器的电容减小,则两极板的带电量减少,电阻R中有从a流向b的电流,B、C正确。4【答案】C【点拨】试探电荷在电容器两极板间的匀强电场中,由A点移动到B点,设电场力做功W,A、B两点间电势差为U,板间场强为E,板间电势差为U,根据题目提供信息可得到下列方程式 WqU,E (其中dssin30),C以上几式联立可求得W表达式。5

8、【答案】D【点拨】平行板电容器与一电池相连。两极板间电势差不变,极板距离变大,电容C减小,场强变小,质点向下运动,D正确。6【答案】D【点拨】合上S,电源对电容器充电,至电压为U,设电容量为C,则带电量Q1CU,板间形成一个匀强电场,场强为E1;插入金属板,板的两侧出现等量异号的感应电荷,上下形成两个匀强电场区域,其宽度均为。由于整个金属板为等势体,则A板与金属板之间、金属板与B板之间的电势差均为,因此其场强增为原来的2倍,即E22E1。显然,在插入过程中,电源必须对A、B两板继续充电,板上电量增为原来的2倍,即Q22Q1;打开S,A、B两板的电量保持不变,即Q3Q22Q1。抽出板,电容器的电

9、容仍为C,而电量为2Q1,所以两板间电势差变为2U20V。二、填空、实验题:7【答案】24V【点拨】电容器与电源连接,电势差等于电源电压6V,断开开关,将距离增大4倍,电容减少为原来的,电量不变,电压变为原来的4倍,即24V。8【答案】12,12【点拨】AC与BC构成两个电容器,其中两电容器电容之比为12,两个电容器的电势差相等,所以AC与BC之间的场强之比为12,A板与B板所带电量之比为12。9【答案】41【点拨】电容器充电后C,板间电场场强E,此时油滴静止在极板之间,qEmg。电容器补充电荷Q后,极板间场强E和电场力都增大,油滴由静止开始向上做加速度a1的匀加速运动,。电容器放电Q后,极板

10、间场强E和电场力都减小,油滴以初速v1a1t向上做加速度为a2的匀减速运动,经ts发生位移s1,则s1v1ta2t2qt2,由位移关系,得qt2,化简得。三、计算题:10【答案】2108C;3108C【解析】根据可知,F。电容器AB的带电荷量:Q1CABU2108C。其中A板带负电,B板带正电。电容器BC的带电荷量:Q2CBCU1108C。其中B板带正电,C板带负电。所以,A板电荷量:QAQ12108C。B板电荷量:QBQ1Q23108C。11【答案】(1)1;(2)【解析】(1)当带电液滴落在B板时,由C,B板所带电量增加,两板间电压也增加。由E,两板间增强也增加。当带电油滴作匀速运动时,由平衡条件qEmgE解得n故当n滴液滴落到B板,第n1滴液滴下落的运动为匀速运动。(2)当能够到达B板的液滴增多时,电容带电量Q增大,两板间电压也增大;当某带电液滴到达B板速度恰好为零时,该液滴将返回,在OB间往复运动。设能够到达B板的液滴不会超过n,由动能定理有:qUmg(hd)qmg(hd)解得:n。

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