《红对勾》-物理3-1课时作业8-电容器的电容.doc

课时作业8　电容器的电容
时间：45分钟　　分值：100分
一、选择题(每小题6分，共48分)
1．(2008·广东卷)关于电容器的电容C，电压U和所带电荷量Q之间的关系，以下说法正确的是(　　)
A．C由U确定　　　　　　　 B．C由Q确定
C．C一定时，Q与U成正比 D．C一定时，Q与U成反比
解析：本题重点考查的是电容器电容的知识．由电容器电容的定义式为C＝可知，当电容C一定时，电荷量Q与两极板间的电压U成正比，则C对D错；上面的表达式只能用来量度电容器的电容的大小，而不能决定电容器的电容，电容与两极板间的距离、两极板的正对面积和电介质有关，具体的关系式为C＝，其中ε是电介质常数，S为两极板的正对面积，d为两极板间的距离，k为静电力常量，则AB选项错误．
答案：C
2．(2009·福建卷)如右图所示，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(　　)

A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P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，则极板带电量将增大
解析：上极板上移，板间距离增大，E＝，板间电压U不变，d增大，电场强度减小，油滴受到的电场力F＝Eq也随之减小，油滴向下运动，A错．P点电势φ与下极板间距离d0的关系为φP＝Ed0，所以φP也随之减小，B对；油滴电势能EP＝－φpq，φP减小，EP增大，C错；电容器电容减小，电压不变，由C＝知极板带电量减小．
答案：B
3．下图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是(　　)

答案：BCD
4．对于“1000 pF,220 V”的云母电容器，下列说法中不正确的是(　　 )
A．所带电荷量总是2.2×10－7 C
B．所带电荷量是1.0×10－7 C时，两极间电压是100 V
C．每当两极间电压增加10 V时，所带电荷量增加1.0×10－8 C
D．使它所带电荷量增加ΔQ，两极板间电压随之增加ΔU，且ΔQ/ΔU＝1.0×10－9 F
答案：A
5．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映液面升降的情况，两者的关系是(　　)

A．C增大表示h增大
B．C增大表示h减小
C．C减小表示h减小
D．C减小表示h增大
解析：液面升高，电容器正对面积增大，电容增大，液面降低，电容器正对面积减小，电容减小．
答案：AC
6．一个电容器的规格是100 μF、25 V，对这两个数据的理解正确的是(　　)
A．这个电容器加上25 V电压时，电容才是100 μF
B．这个电容器最大电容是100 μF，当带电荷量较小时，电容小于100 μF
C．这个电容器所加电压不能高于25 V
D．这个电容器所加电压可以低于25 V，但电容不变，总是100 μF
答案：CD
7．如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在两板的中点d/2处放一电荷q，则它所受静电力的大小为(　　)

A．k B．k
C. D.
答案：C
8．(2010·重庆卷)某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中(　　)

A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
解析：由于P、Q间距增大，由C＝可知，电容将减小，A错误；由于电容接在电源两端，电容两端电压保持不变，由C＝可知极板上的电量将减小，B错误；由于电容器放电，电流由M流向N，所以M点的电势比N点的高，C错误，D正确．
答案：D
二、解答题(共52分)
9．(16分)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压源上，两板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，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板为2 cm的C点处的电势；
(4)将一个电荷量为q＝8×10－9 C的正点电荷从B板移到A板电场力所做的功．
解析：(1)依电容定义有C＝＝ F＝1×10－9 F.
(2)两板之间为匀强电场E＝＝ V/m＝2×103 V/m　方向竖直向下．
(3)C点距A板间距离为dAC＝d－dBC＝1 cm
A与C间电势差UAC＝EdAC＝20 V
又UAC＝φA－φC，φA＝0可得φC＝－20 V.
(4)将正点电荷从B板移到A板电场力做功为
WBA＝qUBA＝－qUAB＝－8×10－9×60 J＝－4.8×10－7 J.
答案：(1)1×10－9 F　(2)2×103 V/m　方向竖直向下
(3)－20 V　(4)－4.8×10－7 J
10．(16分)一个不带电的平行板电容器，用电压为60 V的直流电源充电，充电过程中电源耗去了4.8×10－6 J的能量，试探究分析这个电容器的电容，及在此充电过程中，从一个极板转移至另一极板的电子的数目．
解析：设充电过程中电源移送的电荷量为Q，则W＝QU，Q＝，再根据C＝得
C＝＝ F≈1.3×10－9 F
n＝＝＝＝5.0×1011个．
11．(20分)如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，取g＝10 m/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＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电量多少？带何种电荷？
解析：(1)由公式C＝
Q＝CU＝3×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝
解得q＝
＝ C
＝2.0×10－6 C
微粒带负电荷．
答案：(1)3.6×10－9 C　(2)2.0×10－6 C　负电荷