电容器的电容课时训练
1.下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容器的电容越大,则带的电荷量越多
B.无论电容器两极板的电荷量如何,它所带的电荷量与电压的比值总是恒定不变的
C.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电荷量的多少,其大小与加在两极板间的电压无关
D.根据电容的表达式C=可知,电容器的电容跟电容器所带的电荷量成正比,跟它两极板间的电势差成反比
答案:BC
解析:电容器的电容在数值上等于电容器的电荷量跟它两极板间电势差的比值。对于一个确定的电容器,电荷量跟电势差的比值不变;不同的电容器,这个比值一般不等。电容大,表示同样的电压下容纳电荷本领大,并不等于带的电荷量一定多,因为电容只反映电容器容纳电荷的本领,故选B、C项。
2.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路。开关闭合时,在增大电容器两极板间距离的过程中( )
A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流 答案:BC
解析:由题意知电容器两板间电压恒定,设已充电荷量为Q,当两极板距离增大时,电容C变小,由Q=CU可知带电荷量Q将减小,必然有电流通过电阻R流向正极,答案为B、C。
3.绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板A、B间的距离,同时在两极板间插入电介质,如图所示,则( )
A.电容器两极板间的电势差会减小 B.电容器两极板间的电势差会增大 C.静电计指针的偏转角度会减小 D.静电计指针的偏转角度会增大 答案:AC
解析:绝缘金属平行板电容器充电后电荷量Q不变,若减小两极板A、B间的距离,同时在两极板间插入电介质,电容变大,由C=知U变小;静电计指针的偏转角度会减小。
4.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,如图所示是定液面高度h的电容式传感器,在导线芯的外面涂上一绝缘物质,放入导电液体中,导线芯和导电液体构成电容的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质,测出电容电容C的变化,就可以知道h的变化情况,两者的关系是( )
测层器器
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 答案:AC
解析:C增大时,由公式C=可知,平行板电容器两极板的正对面积增大,即h增大,A正确,B错误。同理可知,当C减小时,平行板电容器两极板的正对面积减小,即h减小,C正确,D错误。
5.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极,一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板向B板靠近,则θ增大 B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大 D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 答案:AD
解析:小球受重力、水平向右的静电力和悬线的拉力而平衡。当开关S始终闭合时,电容器两板间电势差始终保持不变,当两板间距离d减小时,由E=知E变大,小球所受静电力变大,则θ增大;当电容器充电后S断开时,电容器所带电荷量Q不变,两板间距离d减小时,E=,E与d无关,可见E不变,小球所受静电力不变,θ不变。故
A、D选项正确。
6.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B。B板接地,A板带有电荷量+Q,
板间电场中有一固定点P,若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,下列说法正确的是( )
A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变 B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低 D.B板上移时,P点的电场强度变小,P点电势降低 答案:AC
解析:A板下移与B板上移,两板间的距离均减小,但此平行板电容器为电荷量不变的电容器,改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向,即E不变。因此A板下移时,P与B板的电势差不变,即P点电势也不变;但B板上移时,由于P与B板的距离减小,因此P、B间的电势差减小,即P点电势降低,故A、C正确。
7.一个平行板电容器,使其所带电荷量增加ΔQ=1.0×10-8C,而两极板间的电压比原来升高了ΔU=10 V,求此电容器的电容是多少?若此电容器的耐压值为50 V,它最多可带多少电荷量?
答案:1.0×10-9F 5.0×10-8C 解析:C=F =1.0×10-9F。
Qmax=CUmax=1.0×10-9×50 C =5.0×10-8C。
8.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=3.0×10-10F,
两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10 m/s2,求:
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若两极板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3kg,恰在两极板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少?带何种电荷?
答案:(1)3.6×10-9C (2)2.0×10-6 C 负电荷 解析:(1)由公式C=得
Q=CU=3.0×10-10×12 C=3.6×10-9C。
(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE=mg,而E=,解得q=C=2.0×10-6C 微粒带负电荷。
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