电容器电容 一、选择题（共 15 题） 1．两百多年前，诺莱特让 700 个修道士手拉手做“电震”实验，实验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作 用，其实装水的大玻璃罐相当于（　　） A．变阻器 B．电源 C．电容器 D．静电计 2．为厉行低碳环保理念，很多城市用超级电容车替换城市公交，在车底部安装超级电容器（电容很 大），车辆进站后，车顶充电设备随即自动升起，搭到充电站电缆上，通以大电流完成充电。每次只需在 候客上车间隙充电 30 秒钟到一分钟，就能行驶 3 到 5 公里。有一辆质量为 2000kg、额定功率 60kw 的超级 电容车，在平直的水平路面上行驶时，最大行驶速度为 90km/h。假设电容车行驶时受到的阻力与其速度成 正比，则在不载客的情况下，下列说法正确的是（　　） A．充电电流越大，超级电容器的电容也越大 B．超级电容器储存的电荷量仅跟充电电流的大小有关 C．超级电容车以最大速度行驶时牵引力大小为 2.4×103N D．超级电容车启动时的加速度为 1.2 m/s2 3．已知一平行金属板电容器带电量为 2×10-3C，两板间的电势差为 2V，若使电容器的带电量增至 4×103 C，则电容器的电容为( ) A．1×103F B．1×10-3F C．2×10-3F D．2×103F 4．为厉行低碳环保，很多城市用超级电容车替换城市公交。某款公交车在车底部安装超级电容器（如 图），其标称为“ 2.7V 3000F ”。车辆进站后，车顶充电设备迅速搭到充电桩上完成快充。若该款质量为 2000kg 、额定功率为 60kW 的超级电容在平直的水平路面上行驶时，最大行驶速度为 的情况下，下列说法正确的是（　　） 3 A．超级电容车以最大速度行驶时牵引力大小为 2.4 �10 N B．超级电容器充电时电源的正极应接超级电容器的负极 90km / h ，在不载客 C．超级电容器在 2.7V 电压下才能正常工作 D．超级电容器的电容随电压的增大而增大 5．如图所示，静止的电子在加速电压 U1 的作用下从 O 经 P 板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电 1 场，在偏转电压 U2 的作用下偏转一段距离。现使 U1 变为原来的 2 ，要想使电子射出电场的位置不发生变 化，应该（　　） A．使 U2 变为原来的 2 倍 B．使 U2 变为原来的 4 倍 1 C．使 U2 变为原来的 2 D．使 U2 变为原来的 1 4 6．随着生活水平的提高，电子秤已成为日常生活中不可或缺的一部分。如图所示是用平行板电容器制成 的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极 下移，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容减小 B．电容器的带电电荷量减少 C．膜片下移过程中，电流表有 b 到 a 的电流 D．电容器两极板的电压增大 7．离子推进器已经全面应用于我国航天器，其工作原理如图所示，推进剂氙原子 P 喷注入腔室 C 后，被 电子枪 G 射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子。氙离子从腔室 C 中飘移过栅电极 A 的速度大小可 忽略不计，在栅电极 A、B 之间的电场中加速，并从栅电极 B 喷出。在加速氙离子的过程中飞船获得反推 力。已知栅电极 A、B 之间的电压为 U，氙离子的质量为 m、电荷量为 q，AB 间距为 d，推进器单位时间内 喷射的氙离子数目 n。则喷射离子过程中，对推进器产生的反冲作用力大小为（　　） A． n 2qU m B． nm 2qU C． n 2mqU D． n 2m qU 8．喷墨打印机的简化模型如图所示。墨盒可以喷出质量一定的墨汁微粒，经带电室带负电后，以一定的 初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知墨汁微粒所带电荷量的多少由计 算机的输入信号按照文字的排列规律进行控制，微粒偏移量越小打在纸上的字迹越小。则从墨汁微粒进入 偏转电场开始到打到纸上的过程中（不计墨汁微粒的重力），以下说法正确的是（　　） A．墨汁微粒的轨迹是抛物线 B．电量相同的墨汁微粒轨迹相同 C．墨汁微粒的运动轨迹与带电量无关 D．增大偏转极板间的电压，可以缩小字迹 9．三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0 先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、B、C 三处，O 点是下极板的左端点，且 OC＝2OA，AC＝ 2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（　　） A．带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 7∶20 B．三个粒子在电场中运动的时间之比 tA∶tB∶tC＝2∶3∶4 C．三个粒子在电场中运动的加速度之比 aA∶aB∶aC＝1∶3∶4 D．三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkA∶EkB∶EkC＝36∶16∶9 10．如图所示是一个示波管工作的原理图，电子经过加速后以速度 v0 垂直进入偏转电场，离开电场时偏转 h 量是 h，两个平行板间距离为 d，电势差为 U，板长为 l，每单位电压引起的偏转量（ U ）叫示波管的灵敏 度，若要提高其灵敏度。可采用下列哪种办法（　　） A．增大两极板间的电压 B．尽可能使板长 l 做得短些 C．尽可能使板间距离 d 减小些 D．使电子入射速度 v0 大些 11．如图所示，平行板电容器与电动势 E ' 直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很 少，可被忽略，一带电油滴静止与电容器中的 P 点，现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距 离，则 A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴将向下运动 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 12．如图所示，空间存在水平向右、电场强度大小为 E 的匀强电场，一个质量为 m、电荷量为+q 的小球， 从 A 点以初速度 v0 竖直向上抛出，经过一段时间落回到与 A 点等高的位置 B 点（图中未画出），重力加速 度为 g。下列说法正确的是（　　） v02 A．小球运动到最高点时距离 A 点的高度为 g qEv0 B．小球运动到最高点时速度大小为 mg mq 2 E 2 v02 C．小球运动过程中最小动能为 2  mg  Eq  qE 2 v02 D．A、B 两点之间的电势差为 mg 2 13．如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与电池相连，在距离两板等距的 M 点有一个带电 液滴处于静止状态．若将 a 板向下平移一小段距离，但仍在 M 点上方，稳定后，下列说法中正确的是(　 ) A．液滴的电势能将减小 B．M 点电势升高 C．M 点的电场强度变小了 D．在 a 板移动前后两种情况下，若将液滴从 a 板移到 b 板，电场力做功相同 14．将平行板电容器充电后仍保持与电源两极连接，则下列说法正确的是 A．当两极板的正对面积增大时，电容器的电容 C 变小 B．当两极板的正对面积增大时，电容器极板的带电量 Q 变大 C．当两极板之间的距离减小时，电容器两极板的电势差 U 变大 D．当两极板之间的距离减小时，电容器两极板间的电场强度 E 变大 15．在地面附近，存在着一有界电场，边界 MN 将空间分成上下两个区域 I、II，在区域 II 中有竖直向上的 匀强电场，在区域 I 中离边界某一高度由静止释放一个质量为 m 的带电小球 A，如图甲所示，小球运动的 v-t 图象如图乙所示，不计空气阻力，则（） A．小球受到的重力与电场力之比为 3：5 B．在 t  5s 时，小球经过边界 MN C．在 1s～4s 过程中，小球的机械能先增大后减小 D．在小球向下运动的过程中，克服电场力做功等于重力势能的减少量 二、填空题 16．分类：分为________电容器和________电容器两类． 17．一平行板电容器充电后与电源断开，现将两平行板间距 d 减小，则其电荷量 Q 将________，两板电压 U 将________，两板间电场强度 E 将________。（选填变大、变小或不变） 18．如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态． 现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板，则在插入过程中电容器的______带正电，电液滴将_____运动 19．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接 P 地。在两极板间有一个固定在 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度， EP P 表示点电荷在 点的电势 能，  表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则  E 将______， 将______， EP 将______（填增大、减小或不变）。 三、综合题 20．如图所示，一电子（质量为 m，电量绝对值为 e）处于电压为 U 的水平加速电场的左极板 A 内侧，在 电场力作用下由静止开始运动，然后穿过极板 B 中间的小孔在距水平极板 M、N 等距处垂直进入板间的匀 强偏转电场．若偏转电场的两极板间距为 d，板长为 l，求： （1）电子刚进入偏转电场时的速度 v0； （2）要使电子能从平行极板 M、N 间飞出，两个极板间所能加的最大偏转电压 Umax′． 21．如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，现有一质量为 m 的带电粒子（不计重 力）静止在竖直放置的平行金属板的 A 点，经电压 U0=400V 电压加速后通过 B 点进入两板间距为 d=0.15m、电压为 U=450V 的水平放置的平行金属板间，若带电粒子从两块水平平行板的正中间射入，且 q 刚好能从水平放置的平行金属板右侧边缘射出，A、B 分别为两块竖直板的中点， m =0.5C/kg，求： （1）带电粒子通过 B 点时的速度大小； （2）带电粒子穿出右侧平行金属板时的速度大小； （3）右侧平行金属板的长度。 22．一个平行板电容器，电容为 200 pF，充电后两板间电压为 100V，电容器带多少电荷量？断开电源 后，将两板距离减半，两板间电压为多少？ 23．有一粒子源，从加速电场左侧正极板附近以初速度接近零不断地释放一种带正电的粒子，质量 m  1.28 �1026 kg q  1.6 �1019 C ，电量 ，加速电压大小 U1  1 �104 V ，忽略粒子间的相互作用及重力，粒子经 过加速后从负极板的小孔离开加速电场，沿两个偏转电极的中线进入偏转电场，偏转电极的极板长 L  10cm ，间距 d  5cm ，上极板为正，下极板为负，偏转电压 U2 的大小可以调节，偏转电