【物理】2020届一轮复习人教版电容器课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电容器课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电容器 课时作业 ‎1．关于电容器及其电容，下列说法中正确的是(　　)‎ A．平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则此电容器不带电 B．由公式C＝可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大 C．对一个电容器来说，电容器的电荷量与两板间的电势差成正比 D．如果一个电容器两板间没有电压，就不带电荷，也就没有电容 答案：C ‎2．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为(　　)‎ A.　　B. C. D. 解析：电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定理可得－eUOA＝0－Ek，因为UOA＝h，所以Ek＝，所以正确选项为D项．‎ 答案：D ‎3．[2019·福建福州质检]电场中某三条等势线如图中实线a、b、c所示．一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φa>φb>φc，这一过程电子运动的v－t图象可能是下图中的(　　)‎ 解析：结合φa>φb>φc，由题图等势线的特点可确定此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，做加速度越来越小的加速运动，A正确．‎ 答案：A ‎4．[人教版选修3－1P32第1题改编]静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，极板B固定，A可移动，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，则下列说法正确的是(　　)‎ A．断开S后，将A向左移动少许，静电计指针张开的角度减小 B．断开S后，将A向上移动少许，静电计指针张开的角度增大 C．保持S闭合，在A、B间插入一电介质，静电计指针张开的角度增大 D．保持S闭合，在A、B间插入一电介质，静电计指针张开的角度减小 解析：静电计的指针张开的角度与静电计金属球和外壳之间的电势差相对应，断开开关S后，将A向左移动少许，电容器的电荷量不变，由C＝知电容减小，由Q＝CU知电势差增大，静电计指针张开的角度增大，A错；同理，断开S后，将A向上移动少许，电容减小，电势差增大，静电计指针张开的角度增大，B对；保持S闭合，在A、B间插入一电介质，静电计金属球和外壳之间的电势差为电源电势差，静电计指针张开的角度不变，C、D错．‎ 答案：B ‎5.如图所示，平行板a、b组成的电容器与电源连接，平行板间P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将b板稍微向下移动，则(　　)‎ A．点电荷所受电场力增大 B．点电荷在P处的电势能减小 C．P处电势降低 D．电容器的带电荷量增加 解析：选B　因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，b板下移，板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F＝Eq可知点电荷所受电场力变小，故A错误；由U′＝Ed′知，P处与a板间的电压减小，而a的电势不变，故P处的电势升高，由Ep＝qφ及q为负值，可知点电荷在P处的电势能减小，故B正确，C错误；由C＝知C减小，又Q＝CU，Q减小，故D错误。‎ ‎6.如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(　　)‎ A．电容器的电容将增大 B．静电计指针张角减小 C．电容器的电荷量不变 D．带电小球的电势能将增大 解析：选D　将电容器的下极板竖直向下移动一小段距离后，两极板间的距离变大，根据C＝可得电容减小，A错误；电容器两极板和电源相连，所以电容器两极板间的电压恒定不变，故静电计指针张角不变，B错误；根据C＝可知Q减小，C错误；根据公式E＝可知两极板间的电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势增大，因为小球带正电荷，则小球的电势能增大，D正确。‎ ‎7.(多选)平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示。要使静电计指针张角变小，下列措施中可行的是(　　)‎ A．A板向上移动 B．A、B之间插入与平行金属板等大的厚导体板 C．A、B之间插入电介质 D．使两板带的电荷量减小 解析：选BCD　A板上移时，正对面积减小，由C＝可知，电容减小，由C＝可知，电势差增大，张角变大，故A错误；插入厚导体板相当于减小两板间距离，同理知电容增大，由C＝可知，电势差减小，张角变小，故B正确；当A、B间插入电介质时，电容增大，由C＝可知，电势差减小，张角变小，故C正确；减小电荷量时，电容不变，由C＝可知，电势差减小，张角变小，故D正确。‎ ‎8.(多选)如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒定为U的电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板电荷量与油滴电荷量的比值为k，则(　　)‎ A．油滴带负电 B．油滴电荷量为 C．电容器极板上的电荷量为 D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 解析：选AC　由题意知，油滴所受重力和电场力平衡，即mg＝q，则电场力竖直向上，M板带正电，故油滴带负电，且q＝，A正确，B错误；由于极板所带电荷量与油滴所带电荷量的比值为k，即＝k，则Q＝，C正确；将极板N向下缓慢移动一小段距离，d增大，根据E＝可知，E变小，电场力变小，故油滴将向下运动，D错误。‎ ‎9.(多选)如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B之间距离为d，两板间的电压为U，其中A板接地。在两板间放一半径为R的金属球壳，球心O到两板的距离相等，C点为球壳上离A板最近的一点，D点靠近B板。则下列说法正确的是(　　)‎ A．UC O＝U B．UAC＝ C．C点的电势为φC＝－ D．把一负点电荷由C点移到D点，电势能减少 解析：选BC　将金属球壳放入电场后，A、B两板间电场线如图所示，应用对称性，两板间电场线形状关于球心O对称，所以A板与金属球壳的电势差UAO和金属球壳与B板的电势差UOB相等，即UAO＝UOB，又A、B两板电势差保持不变为U，即UAO＋UOB＝U，得UAO＝UOB＝，又金属球壳内部无电场线，UC O＝0，所以A、C间电势差UAC＝UAO＝，由A板接地得0－φC＝，则φC＝－，A错误，B、C正确；把一负点电荷由C点移到D点，电场力做负功，电势能增加，D错误。‎ ‎10．(多选)静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其相互绝缘的金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计，B固定，A可移动，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是(　　)‎ A．断开S后，将A向左移动少许，静电计指针张开的角度增大 B．断开S后，在A、B间插入电介质，静电计指针张开的角度增大 C．断开S后，将A向上移动少许，静电计指针张开的角度增大 D．保持S闭合，将变阻器滑动触头向右移动，静电计指针张开的角度减小 解析：选AC　断开S后，电容器带电量不变，将A向左移动少许，则d增大，根据C＝知，电容减小，根据U＝知，电势差增大，指针张角增大，故选项A正确；断开S后，在A、B间插入电介质，根据C＝知，电容增大，根据U＝知，电势差减小，则指针张角减小，故选项B错误；断开S后，将A向上移动少许，则S减小，根据C＝知，电容减小，根据U＝知，电势差增大，则指针张角增大，故选项C正确；保持S闭合，电容器两端的电势差不变，变阻器仅仅充当导线功能，滑动触头移动不会影响指针张角，故选项D错误。‎ ‎11.如图所示为板长L＝‎4 cm的平行板电容器，板间距离d＝‎3 cm，板与水平线夹角α＝37°，两板所加电压为U＝100 V。有一带负电液滴，带电荷量为q＝3×10－‎10 C，以v0＝‎1 m/s的速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向运动并恰好从B板边缘飞出(取g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：‎ ‎(1)液滴的质量；‎ ‎(2)液滴飞出时的速度。‎ 解析： (1)根据题意画出液滴的受力图如图所示，可得 qEcos α＝mg E＝ 解得m＝8×10－‎8 kg。‎ ‎(2)因液滴沿水平方向运动，所以重力做功为零，‎ 对液滴由动能定理得qU＝mv2－mv02‎ 解得v＝ m/s。‎ 答案：(1)8×10－‎8 kg　(2) m/s ‎12.如图所示，上、下水平放置的两带电金属板，相距为‎3l，板间有竖直向下的匀强电场E。距上板l处有一带电荷量为＋q的小球B，在小球B上方有一带电荷量为－6q的小球A，它们质量均为m，用长度为l的绝缘轻杆相连。已知E＝，让两小球从静止释放，小球可以通过上板的小孔进入电场中(空气阻力不计，重力加速度为g)。求：‎ ‎(1)B球刚进入电场时的速度v1大小；‎ ‎(2)A球刚进入电场时的速度v2大小；‎ ‎(3)B球是否能碰到下板；如能，求刚碰到时B球的速度v3大小；如不能，请通过计算说明理由。‎ 解析：(1)B球进入电场前，两小球不受电场力作用，只受重力作用，做自由落体运动，‎ v12＝2gl 解得v1＝。‎ ‎(2)A球进入电场前，只有B球受电场力，‎ F＝qE＝mg，方向竖直向下，‎ 由牛顿第二定律可得，‎ F＋2mg＝2ma1‎ 解得a1＝ 系统做匀加速直线运动，A球刚进入电场时有，‎ v22＝v12＋‎‎2a1l 解得v2＝。‎ ‎(3)当A、B球全部进入电场后，系统受力如图所示，‎ ‎6qE－qE－2mg＝2ma2‎ 解得a2＝ 设系统速度为零时，B球没碰到下板，此时系统通过的距离为H，‎ H＝，解得H＝<‎‎2l 故B球不能碰到下板。‎ 答案：(1)　(2)　(3)不能　理由见解析