人教版物理选修3-1 第一章-静电场-1.8电容器与电容-同步练习.docx

一、单选题

1.在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地．若极板B稍向右移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变大的依据是（ ）

A. 两极间的电压不变，极板上电荷量变小 B. 两极间的电压不变，极板上电荷量变大

C. 极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小 D. 极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大

2.平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ ） A. 电容器的电容C变小 B. 电容器极板的带电量Q变大

C. 电容器两极间的电势差U变小 D. 电容器两极板间的电场强度E变大 3.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. 带点油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低

C. 带点油滴的电势能将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 4.对于一个电容器，下列说法正确的是（ ） A. 只增大电容器两板间电压，电容增大 B. 只增大电容器两板正对面积，电容增大

C. 只增大电容器两极板间距，电容增大 D. 电容器上电量为零时，电容为零

5.如图所示，设两极板正对面积为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

6.在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻．当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态．为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是（ ）

A. 增大R1的阻值 B. 增大R2的阻值 C. 增大R3的阻值 D. 增大M、N间距 7.如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（ ）

A. 一定减小 B. 一定增大 C. 一定不变 D. 可能不变 8.用比值法定义物理量物理学中一种很重要的思想方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（ ） A.

B. 电容

C. 电阻

D. 磁感应强度

二、多选题

9.如图所示，水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连 在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态 现将电容器两板间的距离增大，则

A. 电容变大 B. 小球向上运动 C. 电容变小 D. 小球向下运动

10.如图所示，E为电源，R为电阻，D为理想二极管，薄金属片P和Q构成一理想电容器，Q固定不动，P可以左右移动．则（ ）

A. P向右运动，电容器的电容会增大 B. P向左运动，电容器的电压会减小 C. P向左运动，两板间电场强度保持不变 D. P向右运动，两板间电场强度增大 11.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差，现使B板带正电，A板带负电，则下列说法正确的是（ ）

A. 将A板稍微向右移，静电计指针张角将变小 B. 若将A板稍微向上移，静电计指针张角将变小 C. 若将A板拿走，静电计指针张角不为零

D. 若将玻璃板插入两极板之间，静电计指针张角将变小

12.平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一个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

13.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，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的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. 平行板电容器的电容值将变大 B. 静电计指针张角变小 C. 平行板间电场强度变小

D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一段距离，则带电油滴所受电场力不变

14.如图所示，已充电的平行板电容器，带正电的极板接地，两极板间于P点处固定一负的点电荷，若将上极板下移至虚线位置，则下列说法中正确的是

A. 两极间的电压和板间场强都变小 B. 两极间的电压变小，但场强不变

C. P点的电势升高，点电荷的电势能增大 D. P点的电势不变，点电荷的电势能也不变

三、实验探究题

15.在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器与电源断开，极板A与静电计相连，极板B接地．

（1）若将极板B向上平行移动一小段距离，则将观察到静电计指针偏角________（填“增大”或“减小”或“不变”），说明平行板电容器的电容随极板正对面积S减小而减小．

（2）若将极板B向左平行移动一小段距离，则将观察到静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随板间距离d增大而________（填“增大”或“减小”或“不变”）；B极板向左移动后，A、B间的电场强度________（填“增大”或“减小”或“不变”）．

四、综合题

16.如图所示，一平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=3.0×1010F ， 两极板间

﹣

距离d=1.20×103m ， 取g=10m/s2 ， 求： （1）该电容器所带电量．

﹣

（2）若板间有一带电微粒，其质量为m=2.0×103kg ， 恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？

﹣

答案

一、单选题 1.【答案】C

【解析】【解答】解：根据C= 大，根据C= 故选：C

【分析】该题目结合电容器的决定公式C=2.【答案】 C

【解析】【解答】解：A、由C=

可知，减小两板间距电容C增大，A不符合题意；

和定义式Q=CU，结合选项分析即可。

知，极板B稍向右移动一小段距离，d减小，则电容变

知，极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变小，则指针偏角变小．

B、由于充电后断开电源，故电量不变，B不符合题意；

C、由Q=UC可知，因C增大，Q不变，故U变小，C符合题意； D、由以上公式可知，U=

，再由U=Ed可得，E=

，则可知电场强度与d无

关，保持不变，D不符合题意． 故答案为：C． 【分析】电容器与电源断开连接，电荷量保持不变，板间距离变小，电容变大，其电压变小，利用电容的定义式和决定式可以判别电场强度保持不变。 3.【答案】 B 【解析】【分析】平行板电容器与电源连接，电容器两端电压不变，P点且恰好处于平衡状态，说明mg=qE，将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器电容减小。 A、由B、

可知E减小，mg>qE，带点油滴将沿竖直方向向下运动；错误

， O点为接地点，

不变，E减小，P点的电势将降低；正确

C、由题可知电荷带负电，负电荷在电势低的地方电势能大；错误

D、由， U不变，C减小则Q减少；错误 故选B

【点评】中等难度。解决平行板电容器的动态分析问题，首先要分清哪些是不变量，哪些是变化量，然后利用三个基本公式(进行判断．

4.【答案】 B

【解析】【分析】根据公式

可得，电容器的电容大小和两极板的正对面积，极板、

和

)，把变化量用不变量代替，

间的距离已经电解质有关，与电容两端的电压以及所带电荷量无关，故B正确。 【点评】公式5.【答案】A

是电容的计算式，而

是电容的决定式。

【解析】【解答】解：A、根据电容的定义式C= 再根据U=

，保持S不变，增大d，电容C减小，

，知U增大，所以θ变大．A符合题意，B不符合题意；

，知U增大，所以θ变大．CD不符合题

C、保持d不变，减小S，电容减小，再根据U=

意．

故答案为：A

【分析】板间电荷量保持不变，为了使电压变大则角度变大，可以使电容变小，所以可以增大d或者减小S，相反要使板间电压变小，则可以减小d或者增大s。 6.【答案】 C 【解析】【解答】解：A、增大R1 ， 对电容器的电压没有影响，油滴不动．故A错误． B、增大R2 ， R2分担的电压变大，则R3分担的电压变小，则电容器两端的电压减小，油滴下降，故B错误．

C、增大R3 ， R3分担的电压增大，则电容器两端的电压变大，油滴受到的电场力变大，油滴上升，故C正确． D、增大M、N间的间距，板间电压不变而电场强度变小，油滴受到竖直向上的电场力变小，油滴向下运动，故D错误； 故选：C．

【分析】电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R3的电压，改变R1 ， 对电容器的电压没有影响．要使油滴上升，需增加R3两端的电压，根据欧姆定律确定采用的方法． 7.【答案】A 【解析】【解答】解：由题，减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，根据电容的决定式C=

可知，电容增大，电容器的电量不变，由C=

得知，板间电势差减小，

则静电计指针的偏转角度一定减小．故A正确，BCD错误． 故选A

【分析】静电计测定电容器两板间的电势差，电势差越大，指针的偏转角度越大．由题，平行板电容器带电后电量不变，减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质后，分析电容的变化，再由电容的定义式分析静电计指针的偏转角度的变化． 8.【答案】A 【解析】【分析】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。 A、感应电动势与

成正比，所以

不属于比值定义法；正确

B、电容C由电容器本身的性质决定，与所带的电荷量及两板间的电势差无关，所以属于比值定义法；错误

C、电阻由导体本身的性质决定，与导体两端的电压及通过导体的电流无关，所以于比值定义法；错误

D、磁感应强度与放入磁场中的电流元无关．所以

属于比值定义法；错误

属

故选A。

【点评】理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。 二、多选题

9.【答案】C,D

【解析】【解答】因质点原来处于静止状态，则有

，且电场力向上；由

可知，当d增大时，电容C减小，因电容器与电池相连，所以两端的电势差不变，因d增大，由 题意．

故答案为：CD 【分析】本题根据

可分析电容的变化，而带电小球的运动取决于小球受力的变化，

可知，极板间的场强减小，故电场力小于重力，质点将向下运动，B不符合

故只需知道平行板间场强的变化就可以知道小球所受电场力的变化从而知道它的运动。 10.【答案】 A,C,D

【解析】【解答】AD．根据电容的决定式 则电容C增大，根据

，当P向右运动，极板间距d减小时，

可知，两板间电场强度增大，AD符合题意；

B．P向左运动时，导致极板间距增大，则电容C减小，因二极管的影响，电容器不能放电，即电量Q不变，根据公式U=Q/C，得电压U增大，B不符合题意； C．根据

，

以及

可知

，则当P向左运动，因Q不

变，则两板间电场强度保持不变，C符合题意； 故答案为：ACD.

【分析】移动极板导致电容发生变化，利用公式

分析电容的变化，由于二极管的

存在，该电容只能充电，不能放电，结合选项分析求解即可。 11.【答案】A,C,D

【解析】【解答】将A板稍微向右移，两极板间的距离减小，根据公式 器电容增大，由于电荷量恒定，则根据

可知电容

可知两极板间的电势差减小，故静电计的张

可知

角变小，A符合题意；将A板稍微上移，两极板正对面积减小，根据公式 电容器电容减小，根据

可知U增大，即静电计指针张角变大，B不符合题意；若将

A板拿走，B板上带电量不变，静电计相当于验电器，指针张角不为零，C符合题意；若将玻璃板插入两极板之间，两板之间电介质常数 增大，根据公式 容增大，由于电荷量恒定，则根据 小，D符合题意．

可知电容器电

可知两极板间的电势差减小，故静电计的张角变

故答案为：ACD

【分析】静电计的作用是测电势差，当A、B板间电压增大时静电计指针张角将变大，反之则张角将变小。所以分析本题思路是：根据电容器的结构变化，由再由

分析U的变化。

分析C的变化，

12.【答案】 A,D 【解析】【解答】球在电场中平衡，则所受电场力、重力及绳的拉力的合力为零。由平衡条件得tanθ＝

，故要判断θ的变化，只需判断电场强度E的变化即可。S闭合时，U不变，

，可知E增大，θ角增大，故A正确，B错误；S断开，则

A向B靠近，d减小，由E＝

Q不变，A向B靠近，E不变，则θ角不变，故C错误，D正确。

【分析】电容器在电压不变的情况下，场强与距离成反比。在断开电源后场强不变，两极板电压与距离成反比。 13.【答案】C,D

【解析】【解答】解：A、根据C=

知，d增大，则电容减小．故A错误．

B、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变．故B错误．

C、电势差不变，d增大，则电场强度减小．故C正确．

D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据 ，

知电场强度不变，则油滴所受电场力不变．故D正确． 故选：CD

【分析】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化． 14.【答案】 B,D 【解析】【解答】电容器与电源断开，所带电荷量不变，由场强公式和电容公式可知

，由此可知场强正比于单位面积上的带电量，A

不符合题意；B符合题意；设正极板为Ｏ点，则

，由此可知P点电势不

变，点电荷的电势能也不变，D符合题意；C不符合题意； 故答案为：BD

【分析】板间电荷量保持不变，但板间距离变小时，电容变大所以电压变小，但是场强保持不变；由于场强不变，P点到下极板的电势差不变则P的电势保持不变，电势能也不变。 三、实验探究题

15.【答案】 （1）增大 （2）减小；不变 【解析】【解答】解：（1）若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式

C= 分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式C= ，极板间的电压

U增大．则静电计指针偏角增大，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积的减小而减小；（2）若极板B稍向左移动一点，板间距离增大，由电容的决定式C= 小，电容器的电量不变，根据电容的定义式C=

分析知电容减

，极板间的电压U增大．则静电计指针

偏角增大，此实验说明平行板电容器的电容与极板间距离成反比．极板间距离的增大而减小；依据E=

，及C=

，则有电场强度E=

，可知，极板间的电场强度与极板间距无

关，即当B极板向左移动后，A、B间的电场强度不变；故答案为：（1）增大；（2）减小；不变．

【分析】平行板电容器与静电计相接，电容器的电量不变，先由电容的决定式C= 析电容的变化，根据电容的定义式C= 的变化，最后依据E=

，及C=

分

，分析电压U的变化．即可判断静电计指针偏角

，即可推导电场强度的综合表达式，从而即可求解．

四、综合题

﹣﹣

16.【答案】（1）由电容的定义式C= 得，电容器所带电量Q=CU=3.0×1010×12C=3.6×109C． （2）由E= 得，板间电场强度E= V/m=104 对于带电微粒，由平衡条件得，qE=mg

﹣

则q= =2×106C

由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电．

【解析】解答：解：（1）由电容的定义式C= 得，电容器所带电量Q=CU=3.0×10

﹣

10

×12C=3.6×109C．（2）由E=

﹣

得，板间电场强度E=

V/m=104

对于带电微粒，由平衡条件得，qE=mg

则q=

=2×106C

﹣

由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电．

﹣﹣

答：（1）该电容器所带电量3.6×109C ． （2）该微粒带电量为2×106C ， 带负电荷． 分析：（1）平行板电容器接在U=12V的直流电源上，板间电压U等于电源的电压．由电容

的定义式C=

求解电容器所带电量。