10.4 电容器的电容同步练习 2021—2022 学年高中物理人教版（2019） 必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．电容器是储存电荷和电能的元件，在实际中有广泛的应用．下图 b 中为手机充电宝内部的部分简化电路， 电路中表示电容器的符号是（ A．甲 ） B．乙 C．丙 D．丁 2．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（　　） A．开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B．开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C．开关接 2 时，平行板电容器放电，且上极板带正电 D．开关接 2 时，平行板电容器放电，且上极板带负电 3．对于电容 C="Q/U，以下说法正确的是" ( ) A．一只电容充电荷量越大，电容就越大 B．电容器两板间电压越低，其电容越小 C．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 D．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 4．如图，平行板电容器两极板 M 、 N 相距 d ，两极板分别与电压为 U 的恒定电源两极连接，极板 M 带正 电．现有一质量为 m 的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为 k ，则 A．电容器的电容为 kmgd U2 B．油滴带正电 C．油滴带电荷量为 mg Ud D．将极板 N 向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 5．下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是（　　） A．根据电场强度的定义式 B．根据电容的定义式 C  E F q 可知，场强 E 是电荷 q 产生的 Q 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 U U C． E  d 计算电场强度大小适用于真空点电荷形成的电场 D．根据电势差的定义式 U AB  WAB q 知，若带电荷量为 1C 的负电荷，从电场中的 A 点移动到 B 点电场力做 功为 1J，则 A、B 两点间的电势差为 U AB =- 1V 6．传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示为测定压力的电容式传感器，A 为固定电极，B 为可动电 极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发 生形变，从而改变了电容器的电容．现已知该电容式传感器充电完毕且电荷量不变，将它与静电计相连， 如图所示．当待测压力增大时，(　　) A．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将增大 B．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将减小 C．电容器的电容将减小，静电计指针偏角将减小 D．电容器的电容将不变，静电计指针偏角不变 7．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开。以 C 表示电容器的电容、Q 表示电容器所带电量、U 表示两极板间的电压、E 表示两板间的场强，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离的过 程中，各物理量与负极板移动距离 x 的关系图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示为一种电容传声器。b 是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片， a、b 构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了 它与固定极板 b 间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开 关 K，若声源 S 发出声波使 a 向右运动时（　　） A．电容器的电容减小 B．a、b 板之间的电场强度减小 C．流过电流表的电流方向为自左向右 D．流过电流表的电流方向为自右向左 ） 9．平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ A．电容器的电容 C 变大 B．电容器极板的带电量 Q 变大 C．电容器两极间的电势差 U 变大 D．电容器两极板间的电场强度 E 变大 10．某电容器上标有“1.5μF，9V”，则该电容器能带最大电荷量为 （ ） A．所带电荷量不能超过 1.5×10-5C B．所带电荷量不能超过 1.35×10-5C C．所带电荷量不能超过 1.5×10-6C D．所带电荷量不能超过 1.35×10-6C 11．如图所示，电容器两极板与电源正负极相连，当电容器两极板间的距离由 d 迅速增大为 2d 的过程中， 下列说法正确的是(　　) A．电容器两板间电压始终不变 B．电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值 C．根据 Q＝CU 可知，电容器带电荷量先增大后减小 D．电路中电流由 A 板经电源流向 B 板 12．在生产纸张时，为监控其厚度，要在流水线上设置一个厚度控制仪，其原理可简化为如图的装置。其 中 A、B 为平行板电容器的两个固定极板，分别接在恒压电源的两极上，当通过 A、B 间的产品（　　） A．厚度不变时，则电流计的示数不变且不为 0 B．厚度变化时，电流计的示数也可能为 0 C．厚度增大时，则电流计中的电流方向由 a 向 b D．厚度减小时，则电流计中的电流方向由 a 向 b 13．电容器作为储能器件，在生产生活中有着广泛的应用。在如图所示的充电电路中，R 为电阻，E 为电 源（内阻不计）。通过改变电源和电阻对同一电容器进行两次充电，对应的 q  t 曲线如图中①②所示，则 下列说法正确的是（　　） A．充电过程中，电容器带电荷量增加，电流增大 B．充电过程中，电阻两端的电压在逐渐减小 C．两次充电，电源的电动势大小不相等 D．两次充电，电阻 R 大小相等 14．某电容器上标有“ 20μF 100V ”，则（　　） A．该电容器加上 50V 电压时，其电容为 10μF B．该电容器加的电压不能低于 100V C．该电容器的最大电容为 D．该电容器的电容总等于 20μF ，当其带电荷量较少时，电容小于 20μF 20μF 15．如图所示，单刀双掷开关 S 原来与 2 相接，从 t=0 开始，开关改接 1，得到流过电路中 P 点的电流随时 间变化的图像如图甲所示，电容器两极板的电势差随时间变化的图像如图乙所示。 2，下列图像中可能正确的是（　　） t  t1 时，把开关改接 A． B． C． D． 二、填空题（共 4 题） 16．实验：观察电容器的充、放电现象 （1）实验原理 a.电容器的充电过程 如图所示，当开关 S 接 1 时，电容器接通电源，在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移 动，正极板因失去电子而带正电，负极板因得到电子而带___________电。正、负极板带___________的正、 负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充电开始时电流比较___________ （填“大”或“小”），以后随着 极板上电荷的增多，电流逐渐___________ （填“增大”或“减小”），当电容器两极板间电压等于电源电压时 电荷停止移动，电流 I=0 。 b.电容器的放电过程 如图所示，当开关 S 接 2 时，相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、负极板上电荷发 生___________，在电子移动过程中，形成电流，放电开始电流较___________ （填“大”或“小”），随着两 极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐___________ （填“增大”或“减小”），两极板间的电压也逐渐 减小到零。 （2）实验器材：6 V 的直流电源、 单刀双掷开关 、平行板电容器、电流表、电压表、 小灯泡、导线若干。 （3）实验步骤 a.按图连接好电路。 b.把单刀双掷开关 S 打在上面，使触点 1 和触点 2 连通，观察电容器的充电现象，并将结果记录在表格中。 c.将单刀双掷开关 S 打在下面，使触点 3 和触点 2 连通，观察电容器的放电现象，并将结果记录在表格中。 d.记录好实验结果，关闭电源。 （4）实验记录和分析 实验项目 实验现象 灯泡 电容器充电 电流表 1 电压表 灯泡 电容器放电 电流表 2 电压表 灯泡的亮度由___________到___________最后___________ （选填 “明”“暗”或“熄灭”） 电流表 1 的读数由___________到___________最后为___________ （选填“大”“小”或“零”） 电压表的读数由___________ （选填“大”或“小”）到___________ （选填“大”或“小”）最后为___________ 灯泡的亮度由___________到___________最后___________ （选填 “明”“暗”或“熄灭”） 电流表 2 的读数由___________到___________最后为___________ （选填“大”“小”或“零”） 电压表的读数由___________ （选填“大”或“小”）到___________ （选填“大”或“小”）最后为___________ （5）注意事项 a.电流表要选用小量程的灵敏电流计。 b.要选择大容量的电容器。 c.实验要在干燥的环境中进行。 d.在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。 17．判断下列说法的正误． （1）电容器的电容跟它所带电荷量成正比．( ) （2）对于确定的电容器，它所带电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变．( ) （3）将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大．( ) （4）将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小．( ) （5）在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大．( ) 18．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷（电量很小）固 定在 P 点，以 E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在 P 点的电势能．若保持负极 板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则 U____,E____,W____(填增大、减小或不变) 19．如图甲连接电路，选用 8V 直流电源，470 微法的电解电容器．当单刀双掷开关 s 掷向 1 端，电源向电 容器充电．然后把开关掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出 如图乙所示的电流随时间变化曲线．一位同学对实验进行了一些分析，其中正确的是_______ A、开关 s 掷向 2 端时，流经电流传感器的电流方向从 B 到 A B、放电过程中电容器的电容 C、电荷量 Q、电压 U 都变小 C、Ι-t 图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器储存的电荷量 D、电容器充电完毕时，储存的电能约为 0.015J 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，有三块大小相同的平行金属板 A、B、C，其中 A、B 间的间距为 B、C 间距的一半，且 A 与 B 板构成的电容