2022年高中物理 第一章 靜電場電容器和電容課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 教科版選修3-1一、選擇題(每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對得5分，選不全得3分，錯(cuò)選不得分)1對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是（ ）A將兩極板平行錯(cuò)開，使正對面積減小，電容將減小B將兩極板間的間距加大，電容將增大C在上板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大解析：影響平行板電容器電容大小的因素，由其決定式C可知：(1)隨正對面積的增大而增大；(2)隨兩極板間距增大而減??；(3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大。由上面敘述可直接看出A、C、D正確。答案：ACD2如圖1所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d，今在兩極板間正中央放一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它所受到的電場力大小為（ ）圖1AkBkC.D.解析：平行板電容器極板間電場為勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E，因此點(diǎn)電荷q在其中所受到的電場力為FEq。故C正確。答案：C3如圖2所示是一種通過測量電容器電容的變化，檢測液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說法中正確的是（ ）圖2A該儀器中電容的兩個(gè)電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體B芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大C如果指示器顯示出電容增大了，則說明電容器中液面升高了D如果指示器顯示出電容減小了，則說明電容器中液面升高了解析：該檢測器的原理圖類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)，金屬芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩塊電極，金屬芯柱的絕緣層就是極板間的電介質(zhì)，其厚度d相當(dāng)于兩平行板間的距離，導(dǎo)電液體的深度h相當(dāng)于兩平行板的相對面積(且h越大，S越大)；所以d大時(shí)C就小，若C大時(shí)就表明h大。故正確選項(xiàng)是A、C。答案：AC4如圖3所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，用表示a點(diǎn)的電勢，用F表示點(diǎn)電荷受到的電場力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩極板間的距離增大，則（ ）圖3A變大，F(xiàn)變大B變大，F(xiàn)變小C不變，F(xiàn)不變D不變，F(xiàn)變小解析：S是閉合的，兩極板間的電勢差不變，當(dāng)B板向下移時(shí)，兩極板間的電場場強(qiáng)變小，點(diǎn)電荷受到的電場力變?。籄板和a點(diǎn)的距離不變，所以A板和a點(diǎn)間的電勢差變小，因UAaUaBUAB，所以UaB變大，即a點(diǎn)的電勢變大。答案：B5用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖4所示)。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（ ）圖4A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，則不變解析：靜電計(jì)是測量電容器兩端電壓的儀器，指針偏角U，根據(jù)C和C得選項(xiàng)A正確。答案：A6如圖6所示是一個(gè)由電池、電阻R、電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路。電鍵S閉合，一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動(dòng)，下列說法正確的是（ ）圖6A帶電液滴可能帶正電B增大兩極板間距離的過程中，電阻R中有從a到b的電流，電容器中負(fù)電荷從B到AC斷開S，減小兩極板正對面積的過程中，液滴將加速下降D斷開S，減小兩極板距離的過程中，液滴靜止不動(dòng)解析：帶電液滴受電場力和重力作用，可知電場力向上，液滴帶負(fù)電，A錯(cuò)；S閉合時(shí)在增大兩極板間距離的過程中，U不變，因平行板電容器的電容與兩極板間的距離成反比，知C減小，QCU減小，R中的電流從a到b，但負(fù)電荷不會(huì)通過電容器從B到A，B錯(cuò)；斷開S，在減小極板間距的過程中，E與d無關(guān)，E不變，液滴將靜止不動(dòng)，D對；斷開S，正對面積S減小，E，E增大，液滴將加速上升，C錯(cuò)。答案：D二、非選擇題(共20分)7(8分)如圖7所示，一平行板電容器接在U12 V的直流電源上，電容C3.0×1010 F，兩極板間距離d1.20×103 m，取g10 m/s2，求：圖7(1)該電容器所帶電荷量。(2)若板間有一帶電微粒，其質(zhì)量為m2.0×103 kg，恰在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則微粒帶電荷量多少？帶何種電荷？解析：(1)由公式C得QCU3×1010×12 C3.6×109 C。(2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qEmg而E解得q C2.0×106 C微粒帶負(fù)電荷。答案：(1)3.6×109 C (2)2.0×106 C 負(fù)電荷8(12分)如圖8所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60 V的恒定電源上，兩極板間距為3 cm，電容器帶電荷量為6×108 C，A極板接地。求：圖8(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩極板之間的電場強(qiáng)度；(3)距B極板為2 cm的C點(diǎn)處的電勢；(4)將一個(gè)電荷量為q8×109 C的正點(diǎn)電荷從B極板移到A極板靜電力所做的功。解析：(1)C F1×109 F(2)E V/m2×103 V/m(3)CEd2×103×1×102V20 V，C20 V(4)WqU60×8×109 J4.8×107 J。答案：(1)1×109 F(2)2×103 V/m(3)20 V(4)4.8×107 J