高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容综合训练题

第8节　电容器的电容

1．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器，使电容器两个极板分别带上等量异种电荷的过程叫做    ，两极板同时失去电荷的过程叫做    ．电容器的带电荷量是指其中一个极板上带电荷量的        ．

2．电容器的电容是这样定义的，电容器所带的              与电容器两极板间的         的比值．它的物理意义是表示                     的物理量．在国际单位制中的单位是         ，符号用F表示．

电容的定义式是C＝，但电容的大小与定义它的    和     无关．

3．平行板电容器的电容与两平行板的正对面积成       ，与有无电介质有关，与电介质的相对介电常数成        ，与两平行板间的距离成      ．

4．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是(　　)

A．根据C＝Q/U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，其所带电荷量与两板间的电压成正比

C．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都恒定不变

D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关

 5．下列关于电容器的叙述中正确的是(　　)

A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器

B．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关

C．电容器所带的电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值

D．电容器充电过程是将其他形式的能转化成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能

【概念规律练】

知识点一　电容器的电容

1．根据电容的定义式C＝知(　　)

A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多

B．电容器两极板间电压越大，电容越大

C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比

D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化

2．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是(　　)

A．将两极板的间距加大，电容将增大

B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小

C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

D．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

知识点二　电容器的电容、电荷量、电压之间的关系

3．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3×10－4 C，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？

4. 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器，如图所示．电容的计算公式是C＝εr，其中常量εr＝9.0×10－12 F·m－1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．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，从而给电子线路发生相应的信号．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，电子线路就能发生相应的信号，那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？

【方法技巧练】

一、平行板电容器动态问题的处理方法

5．如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　　)

A．增大两极板之间的距离，指针张角变大

B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大

C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角将变大

D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零

6．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合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　)

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

二、电容器的综合问题的分析方法

7．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示电容器两极板间的电场场强，U表示电容器两极板间的电压，EP表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置．则(　　)

A．U变小，E不变                  B．E变大，EP变大

C．U变小，EP不变                  D．U不变，EP不变

8．平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，则(　　)

A．保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角增大

B．保持开关S闭合，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角不变

C．开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角增大

D．开关S断开，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角不变

1．关于电容器和电容的概念下列说法正确的是(　　)

A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器

B．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷

C．某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大

D．某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大

2．有一个正充电的电容器，若使它带的电荷量减少了3×10－6 C，则其电压降为原来的，则(　　)

A．电容器原来带的电荷量是9×10－6 C

B．电容器原来带的电荷量是4.5×10－6 C

C．电容器原来的电压可能是5 V

D．电容器原来的电压可能是5×10－7 V

3．一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是(　　)

A．将电压变为U/2

B．将带电荷量变为2Q

C．将极板间的距离变为d/2

D．两板间充满介电常数为2的电介质

4．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)

A．保持S不变，增大d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ不变

5．一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间(　　)

A．电场强度不变，电势差变大

B．电场强度不变，电势差不变

C．电场强度减小，电势差不变

D．电场强度减小，电势差减小

6. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(　　)

A．带电油滴将沿竖直方向向上运动

B．P点的电势将降低

C．带电油滴的电势能将减小

D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大

7．如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接. 将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电荷量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是(　　)

A．Q变小，C不变，U不变，E变小

B．Q变小，C变小，U不变，E不变

C．Q几乎不变，C变小，U变大，E不变

D．Q几乎不变，C变小，U变大，E变小

8. 如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　)

A．带电液滴可能带正电

B．增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷通过电容器从B运动到A

C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降

D．断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动

9．预测，21世纪智能机器人将进入家庭．各种各样的传感器是智能机器人的核心部分，传感器是一种将感受到的物理量(如光、热、力、声等)转化成便于测量的量(一般是电学量)的转化装置．如图10所示是一种测量压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生压力发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计、直流电源串联接成闭合电路，那么

①当F向上压膜片电极时，电容将减小　②当F向上压膜片电极时，电容将增大　③若电流计有示数，则压力F发生变化　④若电流计有示数，则压力F不发生变化

A．①③  B．②③  C．①④  D．②④

10．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了α角度．在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是(　　)

A．缩小a、b间的距离

B．加大a、b间的距离

C．取出a、b两极板间的电介质

D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

11. 如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4 mm，充电后两极板电势差为120 V．A板带正电，若它的电容为3 μF，且P到A板距离为1 mm.求：

(1)每一板的带电荷量；

(2)一个电子在P点具有的电势能；

(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能；

(4)两板间的电场强度．

12. 如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止．若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？