人教版物理必修3同步练习: 10.4 电容器的电容(基础巩固)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

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一、选择题

1. 如图所示，利用电压传感器和电流传感器观察电容器的充、放电过程。先将单刀双掷开关 $S$ 置于接线柱 $1$ ，给电容器充电；充电结束后，再将开关 $S$ 置于接线柱 $2$ ，电容器放电。传感器采集所测电路的电压、电流信号，得到电容器充、放电过程电压 $U$ 和电流 $I$ 随时间 $t$ 变化的图像，分别如图 $($ 甲 $)$ 和 $($ 乙 $)$ 所示。下列说法正确的是（）

A、电容器充电过程，电流和电压都逐渐增大
B、电容器充电过程，电压逐渐增大而电流逐渐减小
C、电容器放电过程，极板带电量均匀减少
D、电容器放电过程，电容器的电容减小

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2. 利用如图所示的电路做“观察电容器的充、放电现象”实验，下列说法正确的是

A、开关 $S$ 拨到 $1$ ，电容器放电 B、开关 $S$ 拨到 $2$ ，电容器充电 C、电容器充、放电过程中，通过 $R$ 的电流方向相反 D、电容器充、放电过程中，通过 $R$ 的电流方向相同

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3. 图是描述对给定的电容器充电时电荷量 $Q$ 、电压 $U$ 、电容 $C$ 之间相互关系的图象，其中错误的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器，当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的（）

A、电容变大 B、极板的电量不变 C、极板间的电压变大 D、极板间的场强变小

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5. 学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵。你认为下列理解正确的是（）

A、根据库仑定律公式 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ ，两个电荷的距离趋于零时，库仑力为无穷大 B、根据 $W = q U$ 可知，一个电子在电势差为 $- 1 V$ 的两点间被加速，电场力做功大小为1eV C、由匀强电场电势差与电场强度关系 $U = E d$ 知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 D、根据电容器的电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$ 可知，电容器的电容与它所带电荷量成正比

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6. 电容式话筒是利用电容大小的变化，将声音信号转化为电信号，如图所示为电容式话筒的简化示意图.在声压作用下，振动电极上的薄膜向左运动时（）

A、电容器的电容减小 B、电容器的电荷量减小 C、有从左到右的电流通过电阻R D、电容器中的电场强度减小

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7. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）

A、使正对面积增大，电容将减小 B、使正对面积减小，电容将减小 C、将两极板的间距增大，电容将增大 D、将两极板的间距增大，电容将不变

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8. 下列关于电场基本概念与规律的判断正确的是（　　）

A、由库仑定律 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ 可知，当距离r→0时库仑力F→∞ B、由 $E = k \frac{Q}{r^{2}}$ 可知，以点电荷为球心的球面上各点场强E相同 C、由 $U_{A B} = \frac{W_{A B}}{q}$ 可知，电势差与检验电荷电量q成反比、与电场力做功成正比 D、由 $C = \frac{ε S}{4 π k d}$ 可知，平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比

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9. 以下措施中，可以增大平行板电容器电容的是（）

A、增大两板带电荷量 B、增大两板间电压 C、增大两板间的距离 D、增大两板正对面积

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10. 关于电容器的电容C、电压U和所带电荷量Q之间的关系．以下说法正确的是（）

A、C由U确定 B、C由Q确定 C、C一定时，Q与U成正比 D、C一定时，Q与U成反比

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11. 以下说法正确的是（　　）

A、由公式 $E = \frac{F}{q}$ 可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 B、由公式 $F = k \frac{Q_{1} Q_{2}}{r^{2}}$ 可知，真空中两点电荷间的作用力F与它们距离r成反比 C、由 $U_{a b} = E d$ 可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D、由公式 $C = \frac{ε S}{4 π k d}$ 可知，电容器的电容大小C与电容器两极板间距离有关

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12. 以下几种方法中，不能改变电容器电容的是____

A、增大两板的正对面积 B、增大两板间的距离 C、增大两板间的电压 D、更换电介质

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13. 下列电学元件属于电容器的是（）

A、 B、 C、 D、

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14. 关于电容器充放电过程，下列说法正确的是（）

A、充电过程中，两极板间电压不变 B、充电过程中，两极板间电压增大 C、放电过程中，两极板间电压不变 D、放电过程中，两极板间电压增大

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15. 图是观察电容器充、放电现象的电路。下列说法正确的是（）

A、将开关S从b改接到a时，观察的是充电现象 B、将开关S从b改接到a后，电流计G的指针将一直偏转 C、将开关S从a改接到b时，观察的是充电现象 D、将开关S从a改接到b后，灯L的发光亮度不变

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16. 电容器是一种重要的电学原件，下列四个电学器材中，属于电容器的是（）

A、 B、 C、 D、

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17. 关于电容器和电容，下列说法正确的是（）

A、电容器所带电荷量越多，电容越大 B、电容器两板间电压越低，其电容越大 C、电容器不带电时，其电容为零 D、电容器的电容只由它本身的特性决定

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18. 请阅读下述文字，完成下列小题。
电容器是一种能储存电荷的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。

(1)、若电容器两极板间的电势差为U，下列图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

(2)、在给电容器充电过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电容器所带的电荷量逐渐减小 B、电容器所带的电荷量逐渐增大 C、电容器两极板间的电势差保持不变 D、电容器两极板间的电势差逐渐减小

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二、多项选择题

19. 下列物理公式属于比值定义式的是（）

A、 $C = \frac{Q}{U}$ B、 $E = \frac{U}{d}$ C、 $I = \frac{U}{R}$ D、 $B = \frac{F}{I L}$

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20. 研究与平行板电容器电容有关因素时，用一平行板电容器与一静电计连接，平行板电容器b板和静电计外壳接地，实验装置如图所示，下列说法正确的是（）

A、实验时，静电计的指针偏转角度大小反映两平行板电容器间的电势差大小 B、实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C、实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小 D、实验中，只减小两极板距离，两极板间场强变小

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21. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（）

A、电场中某点的场强的大小与试探电荷的大小、有无均无关 B、根据 $E = \frac{F}{q}$ 可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比 C、根据电场力做功的计算式 $W = q U$ ，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1 $eV$ D、根据电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$ ，电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V

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22. 计算机键盘每个键下都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变的平行板电容器，如图所示。当键被按下，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测到这个键被按下，从而给出相应的信号。已知金属片的正对面积为50mm² ，键未被按下时两金属片的距离为0.6mm，当键被按下时两金属片的距离为0.3mm，假设金属片的正对面积及两端的电压始终保持不变，则（）

A、金属片间的场强保持不变 B、金属片间的场强变为原来的两倍 C、金属片上的电荷量变为原来的一半 D、金属片上的电荷量变为原来的两倍

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23. 工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示的装置，其中M、N为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变厚导致介电常数 $ε_{r}$ 变大时（）

A、M、N平行板电容器的电容增大 B、M、N两板间的电压增大 C、M、N两板上的电荷量变小 D、有电流从a向b流过灵敏电流计

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24. 如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合，一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（）

A、带电液滴可能带正电 B、增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小 C、减少两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流 D、若断开S，减小两极板距离，带电液滴静止不动

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25. 如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为D，在下极板上叠放一厚度为l的金属板A，（l<D），其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，已知重力加速度为g。则下列判断正确的是（）

A、电容器的电容变小 B、两板间的电场强度不变 C、上极板所带电荷量变大 D、粒子运动的加速度大小为 $\frac{l}{D} g$

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三、非选择题

26. 传感器中经常用到电容器做基本元件，如图为电容式液位计的原理图，一根金属圆柱插入金属容器内（并未与容器底、壁接触），另一端与电源相连，金属圆柱为电容器的一个电极，容器壁为电容器的另一个电极，容器内充入绝缘液体，金属容器接地。另有一静电计与该装置相连，静电计外壳接地，静电计的金属球通过开关 $K_{2}$ 与金属圆柱相连。某同学用该装置做以下实验。

(1)、先闭合 $K_{1}$ ，给电容器充电；

(2)、断开 $K_{1}$ ，闭合 $K_{2}$ ，静电计指针偏转一定角度；

(3)、该同学给容器中加入更多绝缘液体使液面升高，此时他观察到静电计指针偏角（选填“变大“变小”或“不变”），由此他推测出：液面升高使电容器的电容（选填“变大”“变小”或“不变”）。

(4)、此后在保持液面不变的情况下他继续实验，通过绝缘手柄把金属圆柱向上移动一段距离，他看到静电计的指针偏角（选填“变大”“变小”或“不变”），表明电容器的电容因金属圆柱向上移动而（选填“变大”“变小”或“不变”）。

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27. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10^－⁸ C，A极板接地．求：

(1)、平行板电容器的电容；

(2)、平行板电容器两板之间的电场强度；

(3)、距B板为2 cm的C点处的电势．

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28. 有一个电容器，如果使极板所带电荷量增加6×10^-8C，则两极板间的电势差将增大30V。试求：

(1)、此电容器的电容；

(2)、当两极板间电势差是原来的电势差时，电容器电容大小。

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29. 平行板电容器的电荷量 $Q = 4 \times 10^{- 8} C$ ，两极板间的电压 $U = 2 V$ ，则该电容器的电容为 $μF$ 。

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30. 在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，B极板接地。

(1)、若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角（填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随而增大；

(2)、若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角（填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随而增大。

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