高中物理 第1章 电场 第7、8节 了解电容器、静电与新技术学业分层测评 粤教版

了解电容器静电与新技术(建议用时：45分钟)学业达标1对电容C，以下说法正确的是()A电容器充电荷量越大，电容增加越大B电容器的电容跟它两极板所加电压成反比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】电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q和两极板间的电压无关所以D对【答案】D2(多选)电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，电容器的电容越大，所接电压越高，其上存储的电能就越大，下列措施可以增大电容器存储电能能力的是()A电压保持不变，插入电介质B电压保持不变，减小正对面积C电压保持不变，减小极板间的距离D以上措施都不行【解析】根据C及QCU，当U不变时，增大S或减小d均可使电容增大，电量增大，从而增大电能【答案】AC3为了防止静电危害，下列措施不正确的是()A油罐车上拖一条与地面接触的铁链B飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C在地毯中夹杂不锈钢纤维D尽可能保持印染厂空气干燥【答案】D4电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明()AA所带的电荷量比B多B. A比B能容纳更多的电荷量C. A的体积比B大D两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量改变比B的大【解析】电容是电容器的固有属性，由电容器本身的构造决定电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极板间的电势差每改变1 V所改变的电荷量的多少)大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少正确答案为D项【答案】D5(多选)下列关于电容器和电容的说法中正确的是()A根据CQ/U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压有关【解析】由电容器的定义和电容器的物理意义知A、D错误，C正确由QCU知B正确【答案】BC6.如图176所示的电容器C，两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是()图176A两板间距离增大B两板间距离减小C两板正对面积减小D两板正对面积增大【解析】开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，即要使场强E增大由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d减小时，由E可知E增大，故选B.【答案】B7(多选)如图177所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()图177A电容器带电荷量不变B尘埃仍静止C检流计中有ab的电流D检流计中有ba的电流【解析】电容器与电源相连，所以两极板间电压不变两板错开一些，正对面积S将减小，由CS得C减小由QUC得，Q减小，电容器放电，电子从b向a运动，所以电流从a向b.由E得，E不变，所以尘埃仍静止【答案】BC8平行板电容器两极板间距为4 cm，带电荷量为5108C，板间电场强度为2104 N/C，则电容器两极板间的电压和电容为多少？ 【导学号：30800013】【解析】平行板电容器两板间的电势差UEd21040.04 V800 V所以该电容器的电容C F6.251011 F【答案】800 V6.251011 F能力提升9(多选)如图178所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了，就此示意图，下列说法正确的是()图178AN接电源的正极BM接电源的正极C电场强度EMEND电场强度EMEN【解析】电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N接电源正极将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示由图可知金属棒附近的M点处电场线较密，而靠近金属管壁的N点处电场线较疏，故M处场强比N处场强大，即EMEN.【答案】AC10(多选)如图179所示，一个平行板电容器板间距离为d，当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为和，下述结论正确的是()图179A电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度的大小EB电容器两极板间各点的电势有的相同、有的不同，有正的、有负的、有的为零C若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容C要增大，极板上所带的电荷量Q也会增加D若有一个电子穿越两极板之间的电场，则此电子的电势能一定会减小【解析】电容器两极板间的电势差U()2，场强E，选项A错误；由UEd得，电场中某点到B板的电势差UxBx()Edd，xd，当d时，Ux0，选项B正确；U不变，当d减小时，C增大，带电荷量QCU增大，选项C正确；电子的电势能如何变化要看电子进入电场和射出电场时的位置关系，选项D错误【答案】BC11如图1710所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6108C，A极板接地求：图1710(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板为2 cm的C点处的电势【解析】(1)由电容定义式C F1109 F(2)两板之间为匀强电场E V/m2103 V/m，方向竖直向下(3)C点距A板间距离为dACddBC1 cmA与C间电势差UACEdAC20 V又UACAC，A0可得C20 V.【答案】(1)1109 F(2)2103 V/m，方向竖直向下(3)20 V12如图1711所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C可用公式Cr计算，式中常量r91012 F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号设每个金属片的正对面积为50 mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF，电子线路恰能检测出此信号，则键至少需要被按下多大距离？图1711【解析】按下键时电容C增大，由C代入数据得：d20.45 mm所以dd1d20.15 mm.【答案】0.15mm