2022年高二物理 第13單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練28電容器的電容)(有解析) 大綱人教版第二冊

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1、2022年高二物理 第13單元45分鐘過關(guān)檢測(訓(xùn)練28電容器的電容)(有解析) 大綱人教版第二冊 基礎(chǔ)鞏固·站起來,拿得到! 1.關(guān)于電容器的充放電,下列說法中正確的是( ) A.充放電過程中外電路有瞬間電流 B.充放電過程中外電路有恒定電流 C.充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減少 答案:AD 解析:電容器充放電過程中,電路中有短暫的電流,且電流是逐漸減小的,選項A正確.充電過程中電源提供的電能有一部分貯存到電容器兩板間的電場中,選項C錯誤.放電過程中,隨著電容器兩板間所帶電荷量的逐漸減小,場強也逐漸減少,電場能也逐漸減少

2、,選項D正確. 2.根據(jù)電容器的定義式C=可知( ) A.電容器電容越大,電容器所帶電荷量就越多 B.電容器的兩極板間電勢差越大,電容越大 C.電容器的電容與其帶電荷量成正比,與兩極板間的電勢差成反比 D.電容器的電容不隨帶電荷量及兩極板間的電勢差的變化而變化 答案:D 解析:本題主要考查電容的定義式C=,即C與Q、U皆無關(guān),Q與U成正比. 3.一個電容器,當(dāng)所帶電荷量為Q時,兩極板間的電勢差為U,如果所帶電荷量增大為2Q,則( ) A.電容器電容增大為原來的2倍,兩極板間電勢差保持不變 B.電容器電容減少為原來的,兩極板間電勢差保持不變 C.電容器電容保持

3、不變,兩極板間電勢差增大為原來的2倍 D.電容器電容保持不變,兩極板間電勢差減少為原來的 答案:C 解析:本題考查對電容器電容定義式的理解,應(yīng)明確:對某一電容器而言,其電容的大小,決定于它的結(jié)構(gòu),與其所帶的電荷量及兩極板間的電勢差無關(guān). 由于電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變,故其電容也不變.由電容的定義式C=可知,當(dāng)所帶的電荷量增大為2Q時,兩板間的電壓也相應(yīng)增大為2U.故選項C正確. 4.對于水平放置的平行板電容器,下列說法中正確的是( ) A.將兩極板之間的距離加大,電容將增大 B.將兩極板平行錯開,使正對面積減小,電容將減小 C.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚

4、度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大 D.在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板,電容將增大 答案:BCD 解析:本題考查了有關(guān)影響電容器大小的因素有哪些.由電容的決定式C=可知,影響平行板電容器電容大小的因素有:①隨正對面積的增大而增大;②隨兩板之間距離的增大而減??;③在兩極板之間放入電介質(zhì),電容增大.根據(jù)上面敘述可直接看出B、C選項正確.對于D選項,實際上是減小了平行板之間的距離.所以本題正確選項為BCD. 5.如圖所示,先接通S使電容器充電,然后斷開S.當(dāng)增大兩極板間距離時,電容器所帶電荷量Q、電容C、兩板間電勢差U、電容器兩極板間場強的變化情況是(

5、 ) A.Q變小,C不變,U不變,E變小 B.Q變小,C變小,U變大,E不變 C.Q不變,C變小,U變大,E不變 D.Q不變,C變小,U變小,E變小 答案:C 解析:電容器充電后再斷開,其所帶的電荷量不變,由C∝可知,d增大時,C減小,又因U=,所以U變大,對于場強E,由于E=,U===,所以E===.由以上分析可知,間距d增大,E不變化. 6.如圖所示,平行板電容器板面水平放置于空氣中,兩板與電源連接,A板接靜電計小球,B板接靜電計外殼,這時有一個帶電微粒在電容器中靜止.在電鍵S閉合時,將A板水平向左移一段距離,微粒的運動情況是___________,電容器帶電荷量的變化情況

6、是___________.如果先斷開電鍵,再把A板向左移動一段距離,則微粒的運動情況是___________,靜電計指針張角的變化情況是___________. 答案:處于靜止?fàn)顟B(tài) 減小 加速向上運動 增大 解析:電鍵S閉合時,將A板水平左移,板間的電壓不會改變,所以板間的場強不變,板間微粒受力情況也不變,微粒仍處于靜止?fàn)顟B(tài);同時A板左移時,電容器正對面積減小,電容器電容隨之減小,由C=知,電容器所帶電荷量減少;當(dāng)先斷開電鍵時,電容器電荷量不變,此時將A板左移,電容器正對面積減小,電容減小,由C=知,板間電壓增大,靜電計指針的張角增大;同時板間場強增大,微粒所受向上的電場力將大

7、于其重力,故微粒將加速向上運動. 7.一個電容器的帶電荷量是4×10-8 C,兩極板間的電壓是2 V,該電容器的電容是________________F,如果將所帶電荷量全部放掉,此電容器的電容是________________F. 答案:2×10-8 2×10-8 解析:依據(jù)C=可得:C== F=2×10-8 F. 因為電容器的電容是由電容器本身的性質(zhì)決定的,與Q、U無關(guān),所以將所帶電荷量全部放掉,這個電容器的電容仍然為2×10-8 F. 能力提升·踮起腳,抓得?。? 8.下圖中有關(guān)固定電容器的電荷量Q、電壓U、電容C的關(guān)系曲線正確的是( ) 答案:BCD

8、解析:電容是由電容器本身的因素決定的,與電容器兩極板間的電壓及所帶的電荷量無關(guān),所以選項A錯誤,B和D正確.電容器所帶電荷量與兩極板之間的電壓成正比,所以選項C正確. 9.某電容器上標(biāo)有“1.5 μF 9 V”,則該電容器( ) A.所帶電荷量不能超過1.5×10-6 C B.所帶電荷量不能超過1.35×10-5 C C.所加的電壓不應(yīng)超過9 V D.該電容器的擊穿電壓為9 V 答案:BC 解析:電容器上所標(biāo)的“1.5 μF9 V”為其電容和額定電壓值,由此可求得電容器允許帶的電荷量的最大值為Q=CU=1.5×10-6×9

9、C=1.35×10-5 C,所以選項B、C正確. 10.將平行板電容器充電后,去掉電源,下面說法正確的是( ) A.相對面積不變,極板間距離增大,場強不變,電勢差增大 B.極板間距離不變,相對面積減小,場強變大,電勢差增大 C.相對面積不變,極板間距離減小,電荷量減少,電容增大 D.極板間距離不變,相對面積增大,電容增大,電荷量不變 答案:ABD 解析:由U=和E=以及C=,可得E=,當(dāng)去掉電源后,意味著Q不變,因此若S不變,無論d如何變化,E將保持不變;若S變小,則E變大.然后根據(jù)U=Ed判定兩極板間的電勢差變化情況.所以,正確選項為ABD. 11.一個平行板電容器,

10、使它每板電荷量從Q1=30×10-6 C增大到Q2=36×10-6 C時,兩板間的電勢差從U1=10 V增大到U2=12 V,這個電容器的電容量多大?如果使兩板電勢差從10 V降為U2′=6 V,則每板需減少多少電荷量? 答案:3 μF 1.2×105 C 解析:電荷量的增加量和電勢差的增加量分別為 ΔQ=Q2-Q1=36×10-6 C-30×10-6 C=6×10-6 C ΔU=U2-U1=12 V-10 V=2 V. 根據(jù)電容的定義,電容器的電容量等于每增加1 V電勢差所需增加的電荷量,即 C== F=3×10-6 F=3 μF 要求兩極板間電勢差降為6 V,則每板應(yīng)減

11、少的電荷量為 ΔQ′=CΔU′=3×10-6×(10-6) C=1.2×10-5 C. 拓展應(yīng)用·跳一跳,夠得著! 12.設(shè)可變電容器兩極板間的電壓是恒定的. (1)將動片旋出一些,稍微減小極板間的正對面積,該電容器的電容將如何變化? (2)如果兩極板間的正對面積不變,只使極板間的距離稍微增大,則電容器的電容將如何變化? 答案:(1)變小 (2)變小 解析:依據(jù)題意可知可變電容器兩極板間的電壓保持不變. (1)當(dāng)動片旋出一些,稍微減小電容器兩個極板間的正對面積,依據(jù)C=可知:電容器的電容將會變小 (2)當(dāng)兩板間的距離稍微變大一些時, 依據(jù)C=可知:電容器的電容也將

12、變小. 13.右圖所示是一個由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,電鍵閉合,在增大電容器兩極板間距離的過程中…( ) A.電阻R中沒有電流 B.電容器的電容變小 C.電阻R中有從a流向b的電流 D.電阻R中有從b流向a的電流 答案:BC 解析:圖中電容器被充電,A極板帶正電,B極板帶負(fù)電.根據(jù)平行板電容器的大小決定因素C∝可知,當(dāng)增大電容器兩極板間距離d時,電容C變小.由于電容器始終與電池相連,電容器兩極板間電壓UAB保持不變,根據(jù)電容的定義C=,當(dāng)C減小時電容器兩極板所帶電荷量Q都要減小,A極板

13、所帶正電荷的一部分從a到b經(jīng)電阻R流向電源正極,即電阻R中有從a流向b的電流. 14.如圖,把一個平行板電容器接在電壓U=10 V的電源上,現(xiàn)進行下列四步動作: (1)合上S; (2)在兩板中央插入厚為的金屬板; (3)打開S; (4)抽出金屬板. 則此時電容器兩板間的電勢差為( ) A.0 V B.10 V C.5 V D.20 V 答案:D 解析:每一步動作造成的影響如下: (1)合上S,電源對電容器充電,至電壓為U,設(shè)電容為C,則帶電荷量Q1=CU,板間形成一個勻強電場,場強為E1=. (2)插入金屬板,板的兩側(cè)出現(xiàn)等量異號的感應(yīng)電荷,上下形成兩個勻強電場區(qū)域,其寬度均為.由于整個金屬板為等勢體,則A板與金屬板之間、金屬板與B板之間的電勢差為,因此其場強增為原來的2倍,即E2=2E1,如下圖.顯然,在插入過程中,電源還對A、B兩板繼續(xù)充電,板上電荷量增為原來的2倍,即Q2=2Q1. (3)打開S,A、B兩板的電荷量保持不變,即Q3=Q2=2Q1. (4)抽出金屬板,電容器的電容仍為C,而電荷量為2Q1,所以兩板間的電勢差為=2U=20 V.所以正確選項為D.

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