电容器 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，D 是一只理想二极管，平行板电容器的 A、B 两极板间有一电荷，在 P 点处于静止状态。以 Q 表示电容器储存的电荷量，U 表示两极板间的电压， Ep 表示电荷在 P 点的电势能。若保持极板 B 不动， 将极板 A 稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　） A．U 不变 C． Ep 不变 B．Q 不变 D．电荷仍保持静止 2．如图所示是用来测定角度 θ 的电容式传感器。当动片与定片之间的角度 θ 发生变化时，引起极板正对面 积 S 的变化，使电容 C 发生变化，知道 C 的变化，就可以知道 θ 的变化情况。下列说法正确的是（　　） A．θ 变大，则 C 变大 B．θ 变小，则 C 变大 C．θ 变大，则 C 变小 D．θ 变小，则 C 变小 3．如图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带负电小球悬挂在电容器内部。闭合开关 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 θ，则（　　） A．保持开关 S 闭合，略向右移动 A 板，则 θ 增大 B．保持开关 S 闭合，略向右移动 A 板，则 θ 不变 C．断开开关 S，略向上移动 A 板，则 θ 增大 D．断开开关 S，略向上移动 A 板，则 θ 不变 4．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正 试探电荷固定在 P 点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　） A．静电计指针张角变小 B．正电荷在 P 点的电势能减小 C．静电计指针张角不变 D．正电荷在 P 点的电势能不变 5．如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于 容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（　　） A．带点油滴将沿竖直方向向上运动 B．P 点的电势将降低 C．带点油滴将保持静止 D．电容器的电容增大，极板带电量将增大 6．如图所示，水平正对的金属板 A、B 与干电池连接， B 板接地，静电计的电荷量导线以及电池的内阻 均不计。开关 S 闭合，一带负电的油滴静止于两板间的 P 点。下列说法正确的是（　　） A．若仅将 A 板上移一些， 则静电计指针的张角减小 B．若仅将 B 板下移一些，则油滴向下运动 C．若断开 S，且仅将 B 板下移一些， 则油滴的电势能减小 D．若断开 S，且仅在 A、P 间插入玻璃板，则油滴向上运动 7．如图所示，A、B 为两块平行带电金属板，充电后始终与电源相连，A 板与电源负极相连，B 板与电源 正极相连并接地。一个带正电的微粒固定在两板间 P 点处。现将 B 板上移到虚线处，则下列说法中正确的 是（　　） A．平行板电容器的电容将变大 B．平行板 AB 间的电场强度保持不变 C．P 点的电势将变小 D．微粒的电势能将变大 8．如图所示，一平行板电容器连接在电路中，闭合开关 K，一带电液滴沿 PQ 方向射入，穿过极板后打在 屏上的 Q 点，仅改变下列条件可使带电液滴打在 Q 点上方的是（　　） A．断开开关 K，向下移动下极板 B．断开开关 K，向右移动上极板 C．保持开关 K 闭合，向左移动滑动变阻器滑片 D．保持开关 K 闭合，向右移动滑动变阻器滑片 9．下图能储存电荷最多的电容器是（　　） A． B． C． D． 10．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 地，在两极板间有一固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度，Ep 表示点电荷在 P 点的电势 能，θ 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（ ） A．θ 增大，E 增大 B．θ 减小，Ep 增大 C．θ 增大，Ep 不变 D．θ 减小，E 不变 11．下列关于电容器的叙述正确的是（　　） A．电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才是电容器 B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C．任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器 D．电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来，电容器放电过程是将电容器储存 的电能转化为其他形式的能 12．如图所示，闭合开关，电源对电容器充电。充电结束后，断开开关，用绝缘手柄增大电容器两极板之 间的距离，则下列说法正确的是（　　） A．充电过程中，有从 A 到 B 的电流通过电阻 B．断开开关后，电容器上极板带负电 C．充电过程中，有从 B 到 A 的电流通过电阻 D．断开开关后，电容器放电，极板上不再带电 13．下列关于物理思想 与方法的叙述，不正确的是（　　） A．在验证力的平行四边形定则的实验中，使用了等效替代的思想式 B．在探究平行板电容器电容的决定因素时，采用了控制变量法 C．伽利略在研究自由落体运动时，采用了类比法 D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷，采用了理想 模型法 14．如图所示，平行金属板，上板带负电，下板接地，上板通过导线与静电计的金属球相连，静电计的金 属外壳接地，将上板向下平移的过程中（　　） A．电容器的电容变小，静电计指针张角变大 B．电容器的电容变大，静电计指针张角变大 C．电容器的电容变小，静电计指针张角变小 D．电容器的电容变大，静电计指针张角变小 15．如图所示，平行板电容器 A、B 两极板与直流电源 E、理想二极管 D（正向电阻为零可以视为短路，反 向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴 在电容器中的 P 点处于静止状态。下列说法错误的是（　　） A．将极板 A 向下平移后，油滴在 P 点的电势能 Ep 增大 B．将极板 B 向上平移后，油滴在 P 点的电势能 Ep 增大 C．将极板 A 向上平移后，带电油滴静止不动 D．将极板 B 向下平移后，极板 B 的电势降低 二、非选择题 16．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图 所示，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， 则油滴带______电（填正或负），电容器的电容为______。 17．在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，某同学猜测电容可能与极板间的距离 d、极板 的正对面积 S 及插入极板间的介质有关。他将一个已经充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知 静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。实验时保持电容器极板所带的电量不变，且电 容器 B 板位置不动。（填“增大”、“减小”或“不变”） （1）将 A 板向左平移，静电计指针张角___________； （2）在 A、B 板间插入电介质，则静电计指针张角___________ 。 18．（1）写出电势的定义式___________； （2）电容的定义式___________； （3）平行板电容器电容的决定式___________； 19．某实验小组研究电容器的充电过程。将电容器与电动势 E  100 V 的电源、阻值 R  1996.0 的定值电 阻、内阻 RA  1.2 的电流传感器连接成如图甲所示电路。现闭合开关 S 为电容器充电，电流传感器接计算 机显示出电流 I 随时间 t 变化的图像。 （1）由 I-t 图像数据计算，闭合开关 S 瞬间，定值电阻 R 两端的电压为____________V，充电过程中，定 值电阻两端的电压逐渐____________（选填“变大”或“变小”），电源的内阻为____________Ω； （2）充电过程中，电容器的电容____________（选填“变大”“不变”或“变小”）。由图像可知，充电完毕 后，电容器所带电量____________（选填“大于”“等于”或“小于”）0.02C。 20．用电流传感器观察电容器的放电过程，传感器与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的 I-t 图像。 按照图甲所示连接电路。电源用直流 8 V 左右，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关 S 与 1 端相 连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成。然后把开关 S 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，屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 图像（图乙）。一位同学得到的 I-t 图 q 像如图丙所示，电源电压是 8 V（已知电流 I= t ）。 （1）在图丙中画一个竖立的狭长矩形（在图丙的最左边），结合 v-t 图的相关知识，解释图像面积的意 义？ （2）怎样根据 I-t 图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？ （3）如果要测绘充电时的 I-t 图像，请把图丁中电路图补充完整；得到的 I-t 图像画出来。 21．如图所示，相距 20cm 的平行板 A、B 之间存在由 A 指向 B 的匀强电场，两平行板间的电势差为 2�103 V 。电场中有 C、D 两点，C 点距 B 板 （1）若将一电荷量为 q  4 �103 C 5cm ，D 点距 A 板 10cm 。 电荷从 C 点移到 D 点，此电荷电势能变化了多少？（不考虑电荷对电 场的影响） 1 （2）若保证两板带电量不变，使平行板 A、B 正对面积变成原来的两倍，而距离变成原来的 2 ，则变化后 两平行板间的电势差变为多大？ 22．如图所示电路中，两平行金属板 a 和 b 相距 d  0.1m 水平放置， a 板中央有一小孔。已知电源的电动 势 E  24V 、内阻 r  5Ω ，滑动变阻器 R1 的阻值范围为 0 ~ 20Ω ， R2  10Ω S 。闭合开关 电路稳定后。 （1）若平行金属板电容器电容 C  3 �102 F ，调节 R1 的阻值，当 R1 消耗的功率最大时，求电容器的电量 Q 。 （2）若将质量 m  6 �107 kg 、电荷量 q  1�10 7 C 的液滴从小孔正上方 h  0.1m 处无初速滴下，液滴刚好 R2 g  10m / s U b 不落到 板。不计空气阻力，取重力加速度 。求 两端的电压 及滑动变阻器接入电路的阻值 2 R1 。 23．图甲是利用传感器在计算机上观察电容器充放电过程的电路原理图，图乙、丙分别是实验中得到的 I —t 图像和 U—t 图像，根