2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 第4課時(shí) 電容與電容器課時(shí)作業(yè)（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1如圖1所示的電容式鍵盤，是通過改變電容器的哪個(gè)因素來改變電容的()圖1A兩板間的距離 B兩板間的電壓C兩板間的電介質(zhì) D兩板的正對(duì)面積【答案】A【解析】本題考查電容器電容大小的決定因素當(dāng)敲擊鍵盤時(shí)由公式C可知改變了極板間距離，故選A2如圖2所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則()圖2A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低C帶電油滴的電勢(shì)能將減小D若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大【答案】B【解析】上極板向上移動(dòng)一小段距離后，板間電壓不變，仍為E，故電場(chǎng)強(qiáng)度將減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；P點(diǎn)的電勢(shì)大于0，且P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差減小，所以P點(diǎn)的電勢(shì)降低，B對(duì)；兩極板間電場(chǎng)方向豎直向下，所以P點(diǎn)的油滴應(yīng)帶負(fù)電，當(dāng)P點(diǎn)電勢(shì)減小時(shí)，油滴的電勢(shì)能應(yīng)增加，C錯(cuò)；電容器的電容C，由于d增大，電容C應(yīng)減小，極板帶電荷量QCE將減小，D錯(cuò)3如圖3所示是測(cè)定液面高度h的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流計(jì)，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為：電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì)，指針向左偏如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則()圖3A導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在增大B導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在增大C導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度h在減小D導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度h在減小【答案】D【解析】電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明流過電流計(jì)G的電流由左右，則導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，由QCU可知，芯A與液體形成的電容器的電容減小，則液體的深度h在減小，故D正確4(xx·汕頭模擬)一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()AC和U均增大BC增大，U減小CC減小，U增大DC和U均減小【答案】B【解析】根據(jù)平行板電容器電容公式C，在兩板間插入電介質(zhì)后，電容C增大，因電容器所帶電荷量Q不變，由C可知，U減小，B正確5靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小如圖4所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，G為靜電計(jì)開始時(shí)開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大些，下列采取的措施可行的是()圖4A斷開開關(guān)S后，將A、B分開些B保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開些C保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些D保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)【答案】A【解析】要使靜電計(jì)的指針張開角度增大些，必須使靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差增大，斷開開關(guān)S后，將A、B分開些，電容器的帶電荷量不變，電容減小，電勢(shì)差增大，A正確；保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開或靠近些，靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差不變，B、C錯(cuò)誤；保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右或向左移動(dòng)，靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差不變，D錯(cuò)誤二、雙項(xiàng)選擇題6如圖5所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是()圖5A若將S斷開，則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng)，G表中無電流B若將A向左平移一小段距離，則油滴仍然靜止，G表中有ba的電流C若將A向上平移一小段距離，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G表中有ba的電流D若將A向下平移一小段距離，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G表中有ba的電流【答案】BC【解析】將S斷開，電容器電荷量不變，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，故油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，A錯(cuò)誤；若S閉合，將A板左移，由E可知，E不變，油滴仍靜止，但因C變小，電容器極板電荷量變小，因此有由ba的電流，B正確；將A板上移，由E可知，E變小，油滴應(yīng)向下加速運(yùn)動(dòng)，因C變小，電容器要放電，因此有由ba的電流流過G，C正確；將A板下移時(shí)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，油滴受的電場(chǎng)力增加，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，但因C增大，電容器要充電，因此有由ab的電流流過G，故D錯(cuò)誤7下列關(guān)于電容器的說法中正確的是()A電容器是儲(chǔ)存電荷和電能的器件B互相絕緣、相互靠近的兩個(gè)導(dǎo)體構(gòu)成電容器的電極，電容跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電有關(guān)C電容器所帶電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量D電容器的充電過程是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的過程，電容器的放電過程是將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程【答案】AD【解析】電容器不僅能儲(chǔ)存電荷，也能儲(chǔ)存電能，A正確；每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值才是電容器的所帶電荷量，C錯(cuò)誤；由電容器的定義知D正確，B錯(cuò)誤8(xx·普寧模擬)如圖6，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子( )圖6A所受重力與電場(chǎng)力平衡B電勢(shì)能逐漸增加C動(dòng)能逐漸增加D做勻變速直線運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】粒子做直線運(yùn)動(dòng)，其重力和電場(chǎng)力的合力應(yīng)與速度共線，如圖所示重力與電場(chǎng)力不共線，不可能平衡，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，因而電勢(shì)能增加，選項(xiàng)B正確；合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器的極板與直流電源相連，即其電壓、板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，則電場(chǎng)力不變，合力恒定，因而粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確9如圖7所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離()圖7A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低C帶電油滴的電勢(shì)能將增加D若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大【答案】BC【解析】上極板向上移動(dòng)一小段距離后，板間電壓不變，故電場(chǎng)強(qiáng)度將減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；P點(diǎn)的電勢(shì)大于0，且P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差減小，因下極板接地，故P點(diǎn)的電勢(shì)將降低，B對(duì)；油滴向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，油滴的電勢(shì)能增加，C對(duì)；電容器的電容C，由于d增大，電容C減小，極板帶電荷量QCU將減小，D錯(cuò)10如圖8所示的電路，水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)為了使液滴豎直向上運(yùn)動(dòng)，下列操作可行的是()圖8A斷開開關(guān)，將兩板間的距離拉大一些B斷開開關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開一些C保持開關(guān)閉合，將兩板間的距離減小一些D保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，同時(shí)向上(即逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度【答案】BC【解析】斷開開關(guān)時(shí)，電容器所帶電荷量不變，由QCU、UEd及C知A項(xiàng)中場(chǎng)強(qiáng)不變，B項(xiàng)中場(chǎng)強(qiáng)變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；保持開關(guān)閉合時(shí)，電容器兩極板間電壓不變，由UEd可判定C項(xiàng)正確，在D項(xiàng)中，如圖所示，當(dāng)極板間距離減小為dcos 時(shí)，電場(chǎng)力在豎直方向上的分力為qEcos q·cos q仍不變，此時(shí)液滴沿水平方向向左做加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤三、非選擇題11. (xx·沈陽月考)如圖9所示，水平放置的兩平行金屬板A、B接在U4 000 V的直流電源上，兩極板間距離為2 cm，A極板接地，電場(chǎng)中a點(diǎn)距B極板1 cm，b點(diǎn)和c點(diǎn)均距A極板0.5 cm，求：圖9(1)a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)a、c之間的電勢(shì)差；(3)電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能；(4)電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功【答案】(1)2×105 V/m(2)1 000 V(3)1.6×1016 J(4)1.6×1016 J【解析】(1)a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E V/m2×105 V/m.(2)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UacUcaEdca2×105×(210.5)×102 V1 000 V.(3)b點(diǎn)的電勢(shì)為bUAbEdAb2×105×0.5×102 V1 000 V電子在b點(diǎn)的電勢(shì)能為Epbeb1.6×1019×(1 000) J1.6×1016 J.(4)電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為WeUac1.6×1019×(1 000) J1.6×1016 J.12如圖10所示，一平行板電容器水平放置，板間距離為d，上極板開有一小孔，質(zhì)量均為m，帶電荷量均為q的兩個(gè)帶電小球(視為質(zhì)點(diǎn))，其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)，已知d2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由靜止釋放，讓兩球豎直下落當(dāng)下端的小球到達(dá)下極板時(shí)，速度剛好為零試求：圖10(1)兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)兩球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度【答案】(1)(2) 【解析】(1)兩球由靜止開始下落到下端的小球到達(dá)下極板的過程中，由動(dòng)能定理得2mgdEqdEq(dL)0解得E.(2)兩球由靜止開始下落至上端小球恰好進(jìn)入小孔時(shí)兩球達(dá)到最大速度，此過程利用動(dòng)能定理得2mgLEqL×2mv2解得v .