2019-2020年高考物理总复习 第7章 第4课时 电容与电容器课时作业（含解析）.doc

2019-2020年高考物理总复习 第7章 第4课时 电容与电容器课时作业（含解析）一、单项选择题1如图1所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()图1A两板间的距离 B两板间的电压C两板间的电介质 D两板的正对面积【答案】A【解析】本题考查电容器电容大小的决定因素当敲击键盘时由公式C可知改变了极板间距离，故选A2如图2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电容器中的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，则()图2A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大【答案】B【解析】上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差减小，所以P点的电势降低，B对；两极板间电场方向竖直向下，所以P点的油滴应带负电，当P点电势减小时，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C，由于d增大，电容C应减小，极板带电荷量QCE将减小，D错3如图3所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则()图3A导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大B导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大C导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小D导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小【答案】D【解析】电流计指针向左偏转，说明流过电流计G的电流由左右，则导体芯A所带电荷量在减小，由QCU可知，芯A与液体形成的电容器的电容减小，则液体的深度h在减小，故D正确4(xx汕头模拟)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()AC和U均增大BC增大，U减小CC减小，U增大DC和U均减小【答案】B【解析】根据平行板电容器电容公式C，在两板间插入电介质后，电容C增大，因电容器所带电荷量Q不变，由C可知，U减小，B正确5静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小如图4所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是()图4A断开开关S后，将A、B分开些B保持开关S闭合，将A、B两极板分开些C保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些D保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右移动【答案】A【解析】要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关S后，将A、B分开些，电容器的带电荷量不变，电容减小，电势差增大，A正确；保持开关S闭合，将A、B两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，B、C错误；保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D错误二、双项选择题6如图5所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()图5A若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B若将A向左平移一小段距离，则油滴仍然静止，G表中有ba的电流C若将A向上平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G表中有ba的电流D若将A向下平移一小段距离，则油滴向上加速运动，G表中有ba的电流【答案】BC【解析】将S断开，电容器电荷量不变，板间场强不变，故油滴仍处于静止状态，A错误；若S闭合，将A板左移，由E可知，E不变，油滴仍静止，但因C变小，电容器极板电荷量变小，因此有由ba的电流，B正确；将A板上移，由E可知，E变小，油滴应向下加速运动，因C变小，电容器要放电，因此有由ba的电流流过G，C正确；将A板下移时，板间电场强度增大，油滴受的电场力增加，油滴向上加速运动，但因C增大，电容器要充电，因此有由ab的电流流过G，故D错误7下列关于电容器的说法中正确的是()A电容器是储存电荷和电能的器件B互相绝缘、相互靠近的两个导体构成电容器的电极，电容跟这两个导体是否带电有关C电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量D电容器的充电过程是将其他形式的能转化为电场能的过程，电容器的放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程【答案】AD【解析】电容器不仅能储存电荷，也能储存电能，A正确；每个极板所带电荷量的绝对值才是电容器的所带电荷量，C错误；由电容器的定义知D正确，B错误8(xx普宁模拟)如图6，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )图6A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动【答案】BD【解析】粒子做直线运动，其重力和电场力的合力应与速度共线，如图所示重力与电场力不共线，不可能平衡，选项A错误；粒子运动过程中电场力做负功，因而电势能增加，选项B正确；合力做负功，动能减小，选项C错误；电容器的极板与直流电源相连，即其电压、板间的场强不变，则电场力不变，合力恒定，因而粒子做匀变速直线运动，选项D正确9如图7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()图7A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低C带电油滴的电势能将增加D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大【答案】BC【解析】上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差减小，因下极板接地，故P点的电势将降低，B对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能增加，C对；电容器的电容C，由于d增大，电容C减小，极板带电荷量QCU将减小，D错10如图8所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是()图8A断开开关，将两板间的距离拉大一些B断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些C保持开关闭合，将两板间的距离减小一些D保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度【答案】BC【解析】断开开关时，电容器所带电荷量不变，由QCU、UEd及C知A项中场强不变，B项中场强变大，A项错误，B项正确；保持开关闭合时，电容器两极板间电压不变，由UEd可判定C项正确，在D项中，如图所示，当极板间距离减小为dcos 时，电场力在竖直方向上的分力为qEcos qcos q仍不变，此时液滴沿水平方向向左做加速运动，D错误三、非选择题11. (xx沈阳月考)如图9所示，水平放置的两平行金属板A、B接在U4 000 V的直流电源上，两极板间距离为2 cm，A极板接地，电场中a点距B极板1 cm，b点和c点均距A极板0.5 cm，求：图9(1)a点的电场强度；(2)a、c之间的电势差；(3)电子在b点的电势能；(4)电子从a点运动到c点，电场力做的功【答案】(1)2105 V/m(2)1 000 V(3)1.61016 J(4)1.61016 J【解析】(1)a点的电场强度为E V/m2105 V/m.(2)a、c两点间的电势差为UacUcaEdca2105(210.5)102 V1 000 V.(3)b点的电势为bUAbEdAb21050.5102 V1 000 V电子在b点的电势能为Epbeb1.61019(1 000) J1.61016 J.(4)电子从a点运动到c点，电场力做的功为WeUac1.61019(1 000) J1.61016 J.12如图10所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零试求：图10(1)两极板间匀强电场的电场强度；(2)两球运动过程中的最大速度【答案】(1)(2) 【解析】(1)两球由静止开始下落到下端的小球到达下极板的过程中，由动能定理得2mgdEqdEq(dL)0解得E.(2)两球由静止开始下落至上端小球恰好进入小孔时两球达到最大速度，此过程利用动能定理得2mgLEqL2mv2解得v .