高中物理选修3-1：第1章第8节时同步训练及解析

高中物理选修3-1：第1章第8节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 ‎ ‎ ‎ 对电容C＝，以下说法正确的是(　　)‎ A．电容器充电电荷量越多，电容增加越大 B．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多 D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 解析：选D.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电容器确定了，电容C便不再变化．C＝是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变．因此，应选D.‎ 如图1－8－5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板带正电，则下列判断正确的是(　　)‎ 图1－8－5‎ 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，则静电计指针张角变大 D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 答案：AB 图1－8－6‎ ‎(2012·福建龙岩一中高二期中)如图1－8－6所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　)‎ A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为5.0×10－2 F D．该电容器的电量变化量为0.20 C 解析：选B.由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝＝F＝5×‎ 7‎ ‎10－3 F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错．‎ 图1－8－7‎ 传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图1－8－7所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，测出电容器电容C的变化，就可以知道h的变化情况，两者的关系是(　　)‎ A．C增大表示h增大　　　　 B．C增大表示h减小 C．C减小表示h减小 D．C减小表示h增大 解析：选AC.C增大时，由公式C＝可知，平行板电容器两极板的正对面积增大，即h增大，A正确，B错误．同理可知，当C减小时，平行板电容器两极板的正对面积减小，即h减小，C正确，D错误．‎ 一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3.0×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U1＝10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？只把电容器极板间的距离减半，它的电容变为多大？‎ 解析：由C＝得：‎ C＝ F＝3.0×10－6 F ΔQ＝CΔU′＝3.0×10－6×(10－6)C＝1.2×10－5 C 由C∝得：＝＝2‎ 所以C′＝2C＝2×3.0×10－6 F＝6.0×10－6 F.‎ 答案：3.0×10－6 F　1.2×10－5 C　6.0×10－6 F 一、单项选择题 某电容器上标有“1.5 μF，9 V”的字样，则(　　)‎ A．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 C B．该电容器所加电压不能超过9 V C．该电容器击穿电压为9 V D．当给该电容器加4.5 V的电压时，它的电容值变为0.75 μF 解析：选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压．加在该电容器上的电压超过9 V就会击穿它．能够给它充的最大电荷量为Q＝CU m＝1.5 ×10－6×9 C＝1.35×10－5C.电容器电容与所加电压无关，因此当给电容器加4.5 V的电压时，其电容值仍为1.5 μF.故B 7‎ 正确．‎ 一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　)‎ A．1.0×10－8 F　　　　　　 B．2.0×10－8 F C．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F 解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C＝.因此电容C＝ F＝2.0×10－8 F.‎ 图1－8－8‎ 如图1－8－8所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d.今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为(　　)‎ A．k B．k C. D. 解析：选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E＝，因此点电荷q在其中所受到的电场力为F＝Eq＝.‎ (2010·高考重庆卷)‎ 图1－8－9‎ 某电容式话筒的原理示意图如图1－8－9所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中(　　)‎ A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高 解析：选D.由平行板电容器的电容C＝可知，当P、Q之间的距离d增大时，电容器的电容C减小，选项A错误；而电容器两极板之间的电势差不变，根据Q＝CU可知，电容器两极板上的电荷量减小，选项B错误；此时电容器对外放电，故M点的电势高于N 7‎ 点的电势，选项C错误，D正确．‎ 二、双项选择题 图1－8－10‎ 如图1－8－10所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的带电量为Q，P是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法正确的是(　　)‎ A．若将电容器的上板左移一点，则两板间场强增大 B．若将电容器的下板上移一点，则P点的电势升高 C．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大 D．若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小 解析：选AD.充电后与电源断开，电量保持不变．上板左移，正对面积减小，C减小，由C＝知U增大，由E＝知E增大，A对；下板上移，由E＝知，E不变，由U＝E·d知，两板电势差U变小，正极板与P点的电势差不变，故B、C错D对．‎ (2012·广东仲元中学高二月考)如图1－8－11所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q、电压U和电容C三者的关系，正确的图象有(　　)‎ 图1－8－11‎ 解析：选CD.电容器电容的大小是由其本身因素决定的，与电压U及电量Q无关，故A、B错，D对；由公式Q＝CU可知，电量Q与电压U成正比，故C对，正确答案为C、D.‎ 图1－8－12‎ 如图1－8－12所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是(　　)‎ A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 解析：选AD.保持S闭合，则电容器两极板间的电压不变，由E＝可知，当A板向B 7‎ 板靠近时，E增大，θ增大，A正确，B错误；断开S，则两板带电荷量不变，则Q＝CU＝＝E可知，将A板向B板靠近，并不改变板间电场强度，故θ不变，D正确，C错误．‎ 图1－8－13‎ 如图1－8－13所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键S闭合，电容器两板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．微粒带的是正电 B．两极板的电压等于mgd/q C．断开电键S，微粒将向下做加速运动 D．保持电键S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 解析：选BD.由平衡条件知，微粒受电场力向上，故带负电，A错；由q·＝mg得：U＝，B对；断开电键后，微粒仍静止，C错；S闭合，d增大，由E＝知，E减小，qE

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