2024_2025学年新教材高中物理第2章电势能与电势差第5节科学探究电容器测评含解析鲁科版必修第三.docxVIP

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第5节科学探究:电容器

课后篇素养形成

合格考达标练

1.有一个已充电的电容器,两极板之间的电压是6V,所带电荷量是4.5×10-4C。将电容器的电压降为4V,电容器所带电荷量是()

A.1.5×10-4C B.3.0×10-4C

C.3.5×10-4C D.4.0×10-4C

解析电容器的电容和其两极板间的电压以及所带电荷量大小无关,即电压改变时,电容大小恒定不变,所以依据C=QU可知C=6V4.5×10-4C=4V

答案B

2.

如图所示,为某一电容器中所带电荷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40V降低到36V,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5×10-2F

D.该电容器的电荷量改变量为0.2C

解析由Q=CU知,U降低,Q减小,故为放电过程,A错,B对;

由C=QU=0

ΔQ=CΔU=5×10-3×4C=0.02C,D错。

答案B

3.平行板电容器充电后断开电源,现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离。下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E随两极板间距离d的改变关系,正确的是()

解析平行板电容器充电后断开电源,电容器所带电荷量保持不变,两极板间电场强度E=Ud=QCd=

答案C

4.

如图所示的可变电容器,旋转动片使之与定片渐渐重合。则电容器的电容将()

A.渐渐增大

B.渐渐减小

C.保持不变

D.先增大后减小

解析旋转动片使之与定片渐渐重合时,相当于增加了电容器的正对面积,则由电容器的确定式C=εrS4π

答案A

5.(2024黑龙江哈尔滨三中月考)下列关于电容器的说法中正确的是()

A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的肯定值之和

B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比

C.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两极板间的电势差上升ΔU=10V,则电容器的电容C=1.0×10-7F

D.放电后的电容器所带电荷量为零,电容也为零

解析电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的肯定值,A错误;电容器的电容是反映其容纳电荷本事大小的物理量,完全由电容器本身的属性确定,与电容器是否带电荷及带电荷量多少无关,B、D错误;由C=QU=ΔQΔU,可得电容器的电容C=

答案C

6.

如图所示的试验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。

(1)下列关于试验中运用静电计的说法正确的是。?

A.运用静电计的目的是视察电容器电压的改变状况

B.运用静电计的目的是测量电容器电荷量的改变状况

(2)以下状况中,能使静电计指针偏角增大的有。?

A.把两板间的距离减小

B.把两板的正对面积减小

C.在两板间插入相对介电常数较大的电介质

解析(1)静电计可测量电势差,依据指针张角的大小,视察电容器电压的改变状况,无法推断电荷量的改变状况,故A正确,B错误。

(2)两板间距离d减小,依据电容的确定式C=εrS4πkd知,电容C增大,电荷量不变,依据C=QU知,电势差减小,指针偏角变小,故A错误;两板的正对面积减小,依据电容的确定式知,电容C减小,电荷量不变,依据C=QU知,电势差增大,指针偏角变大,故B正确;在两极板间插入电介质,依据C=εr

答案(1)A(2)B

7.

如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地。求:

(1)平行板电容器的电容。

(2)平行板电容器两板之间的电场强度。

(3)距B板2cm的M点处的电势。

解析(1)平行板电容器的电容C=QU=6×1

(2)两板之间为匀强电场,E=Ud=603×10

(3)M点距A板间距离为dAM=d-dBM=1cm

A与M间电势差UAM=EdAM=20V

又UAM=φA-φM,φA=0

可得φM=-20V。

答案(1)1×10-9F(2)2×103V/m,方向竖直向下(3)-20V

等级考提升练

8.(2024福建永安检测)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间电场强度为E1,现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为12d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间电场强度为E2,下列说法正确的是(

A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=4E1

C.U2=U1,E2=2E1 D.U2=2U1,E2=2E1

解析当平行板电容器的其他条件不变,板间距离变为12d时,电容器的电容为C=εrS4πkd2=2C,又