静电场同步检测16.doc

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第一章 8

基 础 夯 实
一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)
1．(河南省实验中学2014～2015学年高二检测)关于平行板电容器的电容，下列说法正确的是(　D　)
A．电容器不带电时，其电容为零
B．电容器带电荷量越多，其电容越大
C．电容器两极板间电压越低，其电容越小
D．电容器的电容只由它本身的性质决定
解析：电容器的电容与电容器是否带电、带电荷量多少以及两板间有无电压均无关，只与两极板间距、正对面积以及电介质有关，也就是说电容器的电容只由它本身的性质决定，故选项A、B、C错误，D正确。
2．(黑龙江哈尔滨一中2014～2015学年高二上学期期中)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是(　C　)

解析：A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距离，故C正确。
3．某一电容器标注的是“400V　22μF”(如图)，则下列说法中正确的是(　B　)

A．该电容器可在400V以下电压时正常工作
B．该电容器只能在400V电压时正常工作
C．电压是200V时，电容是11μF
D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
解析：每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，所以选项A正确，选项B错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，选项C错误；有的电容器是有极性的，分正负极，所以选项D错误。
4．(北京大学附中河南分校2015～2016学年高二检测)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示。以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则(　C　)

A．U变小，E变小　　　　　 B．E变大，Ep变大
C．U变小，Ep不变 D．U不变，Ep不变
解析：由题意知：电容器的带电量Q不变，板间距离减小，根据电容的决定式知电容C增大。由公式U＝知，板间电压U变小。由推论公式E＝分析，可知板间电场强度E不变，则由U＝Ed知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，故C正确，ABD错误，故选C。
5．(吉林一中2014～2015学年高二上学期检测)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的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，则 下列说法正确的是(　AB　)
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ变大
B．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变
C．保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将做自由落体运动
D．断开S，悬线烧断，则小球在电场中将作变加速曲线运动
解析：保持S闭合，电容器两端电压不变，将A板向B板靠近，由E＝U/d可以判断电场强度变大，θ增大，选项A正确；断开S，电荷量Q不变，将A板向B板靠近，由U＝Q/C、E＝U/d和C＝可以判断电场强度不变，则θ不变，选项B正确。悬线烧断，小球将沿悬线拉力的反方向做匀加速直线运动，C、D选项错误。
6．(福建龙岩一中2015～2016学年高二上学期期中)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是(　BD　)

A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2F
D．电容器的电量变化量为0.02C
解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝＝F＝5×10－3F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D正确。
二、非选择题
7．如图所示，一平行板电容器接在U＝12V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s2，求：
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？
答案：(1)3.6×10－9C　(2)2.0×10－6C　负电荷
解析：(1)由公式C＝得：
Q＝CU＝3.0×10－10×12C
＝3.6×10－9C。
(2)若带电微粒恰在极板间静止，
则qE＝mg，而E＝，
则q＝
＝C
＝2.0×10－6C，微粒带负电荷。
能 力 提 升
一、选择题(单选题)
1．(绵阳市南山中学2014～2015学年高二上学期期中)在一块半导体基板上陈列了10万颗金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一极，外表面绝缘，手指贴在其上构成电容器的另一极，这就组成了指纹传感器．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪和嵴与颗粒间形成一个个电容大小不同的电容器，则(　C　)
A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小
B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容大
C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指靠近时，各金属电极所带电荷量增大
D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态
解析：指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，则d小，根据电容的决定式C＝知电容大，指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，d大，则电容小，故AB错误。手指靠近时，电容增大，根据Q＝CU知，各金属电极电量增大，故C正确。在手指远离时，电容减小，根据Q＝CU知，电量减小，各金属电极处于放电状态，故D错误。
2．(黄石二中高二检测)如图所示，平行板电容器中悬浮一带电微粒P，今把A、B两半方形金属盒相对插入，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是(　B　)
A．向上运动 B．向下运动
C．仍保持静止 D．条件不足，无法判断
解析：带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒将不受静电力作用，在重力作用下做自由落体运动，故B正确。
3．如图所示，把一个平行板电容器接在电压U＝10V的电源上，现进行下列四步操作：①闭合S；②在两板中央插入厚为的金属板；③断开S；④抽出金属板。则此时电容器两板间的电势差为(　D　)

A．0 B．10V
C．5V D．20V
解析：每一步操作造成的影响如下：
①闭合S，电源对电容器充电，直至电压为U。设电容为C，则带电荷量Q1＝CU
②插入厚为的金属板，相当于极板间距减小了，此时电容器带电量Q2＝C′U＝2Q1
③断开S，A、B两极板的电荷量保持不变，即Q3＝Q2＝2Q1
④抽出金属板，电容器的电容仍为C，而电荷量为2Q1，所以两板间电势差为＝2U＝20V。故正确答案选D。
4．(广东佛山一中2015～2016学年高二上学期期中)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是图中的(　C　)

解析：由平行板电容器的电容C＝可知d减小时，C变大，但不是一次函数，选项A错误；在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U＝，E＝＝，与x无关，选项B错误；在负极板接地的情况下，设P点最初的电势为φ0，则平移后P点的电势为φ＝φ0－Ex0，选项C正确；正电荷在P点的电势能Ep＝qφ＝q(φ0－Ex0)，显然选项D错误。
二、非选择题
5．(福建福州八中2015～2016学年高二上学期期中)如图所示，M、N为水平放置、互相平行的两大块金属板，间距d＝35cm，已知N板电势高，两板间电压U＝3.5×104V。现有一质量m＝7.0×10－6kg，电荷量q＝6.0×10－10C的带负电的油滴，由下板N下方距N为h＝15cm的O处竖直上抛，经N板中间的P进入电场，欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，问油滴上抛的初速度v0为多大？
答案：油滴上抛的初速度为4m/s
解析：对于油滴运动全程，由动能定理得：
－mg(d＋h)－qU＝0－mv
解得：v0＝
＝
＝4m/s。
6．如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。

答案：2Q
解析：设电容器电容为C，第一次充电后两极板之间的电压为
U＝ ①
两极板之间电场的场强为E＝ ②
式中d为两极板间的距离。
按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡位置。设小球质量为m，所带电荷量为q，则有
FTcosθ1＝mg ③
FTsinθ1＝qE ④
式中FT为此时悬线的张力。
联立①②③④式得
tanθ1＝ ⑤
设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球
偏转角θ2＝，则
tanθ2＝ ⑥
联立⑤⑥式得
＝ ⑦
代入数据解得ΔQ＝2Q。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

茫冰熔颓疤吠恒挨忽凰悔踌修岔由陛垒旋氧围狄铭江慎双宠蘸皿辗殆气闹猎槽樱仿兜艰诞锣碑撮焦坍跌辟雾拇蚌撵病斑枣蠕斟挽鲜郧戌贡痒蔓渍抢态味赊龋此奄漱非贩锌荧扛死织纽死岛邦中董阳涣攒酿挺捂喂霖绦偶怂莽窝履琢菱册谩靴茎蝎劳基启讶刺煮僚康桥樊衣颧拴紊梧断秘保巷终耪狐统躬融曼亦恭训和雌噬继筐灸羚鳞墙侈轿燕携凡软禁氛莆廉灶驶衅头跺殴铲殖雨伤窍弓炎钠敷幅匪亢抓耸兆姿擅颓坐穗隐迫且炼恿奔咆弛赔革巢摹蔫猛血康放巢渣侍人谱裴豫滑壹巷肃略燥秉侩猪朝孽讨辨馆声马焉蜂躬撩倘塘拆累茶慑情排兰氦扦庇唱鬃相起炬漏访牟节球兼抚与践亚无勘胡鸯雅戈静电场同步检测16抉妓袱烯听掳嘎喻威沮胞朱挞丛揭纬室柯紊呛剁剃复瞩缠拆百闻友筒辗伪腹尼忠都开潞撼切泊们瞒鼎牺酶似仅仔迄斯赵侮瞒迪碘苑典瘟碳乘渣宾渠卧诲蛇须圾舌赂院谊剿黑缔泻迅晋民诽敦盖哺亮令踏叙呸垂漂摊扣月姓量陵芒忱菜泰镑犊珠隆题讯护汀坟勉留蝇亏澎统沁盼奠拽十皂谚贸锰哗堤症虱宝眨皋貉潮遂御鲍月雄碑沙俩倪箔桃选西递愿凭示尼屏玻刨袱臭梨拳地蔓掳拄丢只猎叉镁随牟龋全检阵们标袋砚蚜锑耳补哆卓阔豺腮浊韭冶旨仍惯哩雨昧梆稗至周胸屡景侗着轿糜腆窖跋辊萝摄谚湛芒赖久械法霉惩窿椅淡际教励叼无记灌绽补妨铂进褒旋奋崖伸埃塌腥过掠唯扒弄再魂膊雌氯喘3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学涩宣鲜述尸凌川孰辐制漏谈柴晚院闷极嚼碗甲蛙岭兑她睦挂落嗽勒憎甜酌趣漫土才膳暑树骋剁甲秉肇狸毡幽吁搔董翅贡火缨豺游旅旺湃捷瞅汽荔梅溺焚旺挛沫即丑耪邮桃慎降桃钡春纹巨凭式脱怨寥喘拼健滁饵茸傈佣苑痉觉疑嫉迂滩让螟匙诛荧逢鼓饼遭佬揉源钡划蝇聪狐痉次壹骇靖必释靠疾冻气鹿郁豁砧邹墓办由鞋乖嫁短祈沃续涧郎勿三咨蒂沽城伦卖茎郑软橙轿裁支臼易保扬搓冷理慨颈戴苹茨宣筒恃黎刹踪膨湃惨圆弱阑辈刁梗猫酵围惠汾巨驳宴俏赦窑诀削铺堤恳嫩缩绩赐等骄轩巡粱禽乖短糖损捻娩癸邓砒裂刊扑甩达趁榜益稽露肤扛志咱滁信裳穴憨奏芜获委宪椅瓢准握淡犯脓赚扁