导与练人教版高中物理选修31 课时训练 静电场 电容器的电容doc.docx

第8节电容器的电容

对电容器、电容的理解
1.(多选)关于电容的说法正确的是(BCD)
A.电容器简称电容
B.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
C.电容器的电容由电容器本身的因素决定,与电容器是否带电无关
D.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量
解析:电容器是一种实物,而电容是指电容器容纳电荷本领大小的物理量.故选项A错误,B,C,D正确.
2.某平行板电容器标有2.5μF,这是表示(B)
A.该电容器带电荷量不能超过2.5×10-6C
B.要使两板间电压降低1V,它所带的电荷量必减少2.5×10-6C
C.电容器只有在带电时电容为2.5×10-6F
D.如果在板间插入电介质,电容将减小
解析:2.5μF是电容器的电容,不是带电荷量,故选项A错误;要使两板间电压降低1V,它所带的电荷量必减少2.5×10-6C,故选项B正确;不管电容器是否带电,其电容均为2.5×10-6F,故选项C错误;由C=知,如果在板间插入电介质,电容将增大,故选项D错误.
3.平行板电容器所带电荷量Q=4×10-8C,它的两极板之间电压U=2V,则它的电容为F;如果电荷量减少一半,则两板间电势差变为
V.
解析:电容C==F=2×10-8F;当电荷量减少一半,电容不变,则电势差U′==V=1V.
答案:2×10-81
平行板电容器的动态分析
4.(多选)在如图所示的实验装置中,一带电平行板电容器的极板A与一静电计相接,极板B接地.若极板A稍向右移动一点,则下列说法中正确的是(BC)

A.静电计指针偏角变小
B.静电计指针偏角变大
C.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大
D.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变小
解析:极板A稍向右移动一点,电容器间的距离增大,则由C=可知,电容器的电容减小;因电容器和电源断开,故电容器极板上的电荷量不变,则由C=可知,电容器两端的电压增大,则静电计指针的偏角增大,故选项A,D错误,B,C正确.
5.一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两板中间有一个正电荷(电荷量很小)处在A点,如图所示,若以E表示板间电场强度,W表示将正电荷从A移到B点静电力做的功.保持正极板不动,将负极板上移到图中虚线位置,比较两种情况下的E,W和正电荷在A点的电势能Ep的大小,其中正确的是(D)

A.E不变,Ep不变 B.Ep不变,W不变
C.E不变,Ep变大 D.Ep变小,W不变
解析:平行板电容器充电后与电源断开后所带电荷量Q不变,由C=、C=、E=可得E=,则板间场强E不变.将负极板上移到图中虚线位置,AB间沿电场线方向的距离不变,由UAB=Ed得知,AB间的电势差不变,由公式W=qUAB知,W不变.B点与下板间的电势差减小,则A点的电势降低,正电荷在A点的电势能Ep变小,故选项D正确.
6.(2016桂林十八中测试)一平行板电容器,两板之间的距离d和两板面积S都可以调节,保持电容器两极板与电源两极相连接.以Q表示电容器的电荷量,E表示两极板间的电场强度,则下列说法正确的是(A)
A.当d增大、S不变时,Q减小 B.当d不变、S增大时,Q不变
C.当S不变、d减小时,E减小 D.当S减小、d减小时,E不变
解析:由于电容器的两极板与电源两极相连,故电容器两极板之间的电压U保持不变,根据电容决定式C=,由于S保持不变,d增大,故电容C减小,根据Q=CU可知电荷量Q减小,故A正确;由于d保持不变,S增大,故电容C增大,根据Q=CU可知电荷量Q增大,故B错误;由于S不变,d减小,故电容C增大,根据Q=CU,得场强E==,则电场强度不变,故C错误;由于S减小,d减小,根据Q=CU,得场强E==,则电场强度增大,故D错误.
电容器中的力学问题
7.(2016汕头金山中学月考)某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷,则它受到的静电力的大小为(C)
A. B. C. D.
解析:根据公式C=,E=,F=Eq可得该电荷受到的静电力大小为F=,故选项C正确.
8.如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向夹角为θ,则(A)

A.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变大
B.保持开关S闭合,将M板向N板靠近,θ角变小
C.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变小
D.断开开关S,将M板向N板靠近,θ角变大
解析:保持开关S闭合,电容器两端的电势差不变,将M板向N板靠近,
d减小,则电场强度增大,静电力变大,根据共点力平衡知,θ角变大,故选项A正确,B错误.断开开关S,电荷量不变,根据E=,U=,C=,得E=,将M板向N板靠近,则电场强度不变,静电力不变,所