資源簡介

INCLUDEPICTURE"分層演練素養達標LLL.TIF"
(限時：25分鐘)
【合格考練】
1．某同學從廢舊音響中拆得一個電學元件，如圖所示。該元件是(　　)
A．電阻　　　　　　　　　 B．干電池
C．電容器 D．驗電器
解析：選C。從圖中220 μF可知這是電容的單位，故該元件為電容器。
2．根據電容器的電容的定義式C＝，下列說法正確的是(　　)
A．電容器所帶電荷量Q越多，它的電容C就越大，C與Q成正比
B．電容器不帶電時，其電容為零
C．電容器兩極之間的電壓U越高，它的電容C就越小，C與U成反比
D．電容器的電容大小與電容器的帶電情況無關
解析：選D。電容器所帶電荷量Q越多，兩極之間的電壓U越高，但電容不變，故A錯誤；電容反映本身的特性，電容器不帶電時，電容并不為零，故B錯誤；電容表征電容器容納電荷的本領大小，與電壓U無關，故C錯誤；電容表征電容器容納電荷的本領大小，電容大小與電容器的帶電情況無關，故D正確。
3．a、b兩個電容器的部分參數如圖所示，則下列關于a、b兩個電容器的說法正確的是(　　)
A.a、b兩個電容器的電容之比為8∶1
B．a、b兩個電容器的電容之比為4∶5
C．b電容器工作時最多能容納電荷0.1 C
D．a電容器工作時最多能容納電荷1 C
答案：C
4．如圖所示的實驗裝置中，極板A接地，平行板電容器的極板B與一個靈敏靜電計相接。將A極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電荷量Q、電容C、兩極間的電壓U、電容器兩極板間的電場強度E的變化情況是(　　)
A．Q變小，C不變，U不變，E變小
B．Q變小，C變小，U不變，E不變
C．Q不變，C變小，U變大，E不變
D．Q不變，C變小，U變大，E變小
解析：選C。由于電容器與電源斷開，因此電容器所帶的電荷量Q保持不變，根據C＝
當增大兩板間的距離d時，電容C變小，根據C＝
可知兩板間的電壓U增大，而電容器兩極板間的電場強度E＝，三式聯立可得E＝
因此電場強度E與d無關，增大d時電場強度E不變，因此C正確，A、B、D錯誤。
5．兩塊互相靠近的、很大的平行金屬板，分別帶有等量異種電荷，為了使兩板間的勻強電場電場強度加倍，可采取的措施是(　　)
A．只使兩板的距離減半
B．只使兩板的電荷量都加倍
C．只使兩板的正對面積加倍
D．使兩板的電荷量、距離、正對面積都加倍
解析：選B。只使兩板的距離減半，由C＝和C＝得E＝＝，可知電場強度不變，故A錯誤；只使兩板的電荷量都加倍，由Q＝CU知電壓U加倍，而由E＝可知兩板間的勻強電場電場強度加倍，故B正確；只使兩板的正對面積加倍，由E＝知，板間勻強電場的電場強度減小，故C錯誤；使兩板的電荷量、距離、正對面積都加倍，由C＝知電容不變，而由Q＝CU知電壓加倍，再由E＝知電場強度不變，故D錯誤。
6.(多選)如圖所示，一工作人員對手機指紋識別功能進行演示，此功能的一個關鍵元件為指紋傳感器。其部分原理為：在一塊半導體基板上集成有上萬個相同的小極板，極板外表面絕緣。當手指指紋一面與絕緣表面接觸時，指紋的凹點與凸點分別與小極板形成一個個正對面積相同的電容器，若每個電容器的電壓保持不變，則(　　)
A．指紋的凹點與小極板距離遠，電容大
B．指紋的凸點與小極板距離近，電容大
C．若手指擠壓絕緣表面，電容電極間的距離減小，小極板帶電量增多
D．若用濕的手指去識別，識別功能不會受影響
解析：選BC。根據電容的定義式C＝可知，指紋的凹點與小極板距離遠，即d大，則C小；指紋的凸點與小極板距離近，即d小，則C大，故A錯誤，B正確；若手指擠壓絕緣表面，電容電極間的距離減小，則C增大，由于電容器的電壓保持不變，根據Q＝CU可知小極板所帶電荷量Q增多，故C正確；若用濕的手指去識別，由于水是導電的，則使得同一指紋的凹點與凸點與小極板之間的距離將會發生變化，從而改變了電容器電容，使得識別功能受到影響，故D錯誤。
【等級考練】
7．傳感器是把非電學量(如溫度、速度、壓力等)的變化轉換為電學量變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應用。一種測量液面高度h的電容式傳感器的示意圖如圖所示，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，下列說法正確的是(　　)
A．C減小表示h減小
B．C 增大表示h減小
C．C減小表示h增大
D．C 的變化與h變化無直接關系
解析：選A。在該傳感器中，液體相當于一個極板，根據電容器的決定式C＝，h 減小，表示液面下降時，相當于電容器的正對面積S減小，因此導致電容C減小，故A正確，B、C、D錯誤。
8．(2023·河南許昌市期末)如圖所示的是研究電容器的充、放電實驗電路圖，實驗前，開關S是斷開的，電容器不帶電。下列的操作過程說法正確的是(　　)
A．開關S接1，電容器上極板帶負電
B．開關S接1穩定后，再斷開S，電容器兩極板間有電場存在
C．開關S接1穩定后，再將S擲向2，通過電流傳感器的電流方向向上
D．開關S接1穩定后，再將S擲向2，通過電阻R中電流方向向右
答案：B
9．(多選)如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現將B極板勻速向下移動到虛線位置，其他條件不變。則在B極板移動的過程中(　　)
A.油滴將向下做勻加速運動
B．電流計中電流由b流向a
C．油滴運動的加速度逐漸變大
D．極板所帶的電荷量減少
解析：選CD。將B極板勻速向下運動時，兩極板間的距離增大，由于電勢差U不變，則根據E＝知極板間的電場強度減小，油滴所受的電場力減小，電場力小于重力，油滴所受合力向下，油滴向下加速運動，加速度a＝＝g－。由于q、U、m不變，d逐漸增大，則加速度a逐漸增大，油滴向下做加速度增大的加速運動，故C正確，A錯誤；電容器板間距離增大，則電容器的電容C減小，而板間電壓U不變，則由C＝可知電容器所帶電荷量Q減小，電容器放電，上極板帶正電，則知電流計中電流由a流向b，故B錯誤，D正確。
10．(多選)如圖所示，有一個由電池、電阻R、開關S與平行板電容器組成的串聯電路，開關S 閉合。一帶電液滴懸浮在兩板間的P點不動，下列說法正確的是(　　)
A．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
C．斷開S，減小兩極板正對面積，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
解析：選BD。平行板電容器中的電場如圖所示
對油滴受力分析可知，重力與電場力等大反向，電場力與電場線的方向相反，可知帶電油滴帶負電，A錯誤；根據電容的決定式C＝可知，增大兩極板間距離的過程中，d增大，C減小。保持開關閉合，平行板電容器的電壓保持不變，根據電容的定義式C＝可知，電容C減小、電壓U保持不變時，平行板的電荷量Q減小，因為A極板帶正電，電荷量減小時，電阻R中有從a到b的電流，B正確；根據電容的決定式C＝可知，減小兩極板正對面積S，電容器的電容C減小。斷開開關，平行板帶的電荷量Q保持不變，根據電容的定義式C＝可知，電荷量Q不變，電容C減小，則電壓U增大。由平行板間的電場強度表示為E＝可知，電壓U增大，板間距d保持不變，則電場強度增大，受到豎直向上的電場力增大，帶電油滴將加速上升，C錯誤；平行板間的電場強度表示為E＝，又因為C＝，C＝，可得E＝，斷開開關，平行板帶的電荷量Q保持不變，改變板間距并不影響板間的電場強度，則小球的受力情況不改變，小球仍靜止，D正確。
11．在“觀察電容器的充、放電現象”實驗中，利用常用器材設計電路如圖甲所示。
(1)將開關S接通1，電容器的________(選填“上”或“下”)極板帶正電，再將S接通2，通過電流表的電流方向向__________________(選填“左”或“右”)。
(2)若電源電壓為9 V，實驗中所使用的電容器如圖乙所示，充滿電后電容器正極板所帶電荷量為________C。
(3)下列關于電容器充電時，電流i與時間t的關系或所帶電荷量q與兩極板間的電壓U的關系正確的是________。
解析：(1)開關S接通1，電容器充電，根據電源的正負極可知與電源正極相連的電容器上極板帶正電；開關S接通2，電容器放電，電流從電容器上極板流出，通過電流表的電流方向向左。
(2)充滿電后電容器所帶電荷量Q＝CU＝3 300×10－6 F×9 V＝2.97×10－2 C。
(3)電容器充電過程中，電流逐漸減小，隨著兩極板電荷量增加，電流減小得越來越慢，電容器充電結束后，電流減為0，A正確，B錯誤；電容是電容器本身具有
的屬性，根據電容的定義式C＝可知，電荷量與電壓成正比，所以圖線應為過原點直線，C、D錯誤。
答案：(1)上　左　(2)2.97×10－2　(3)A
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共39張PPT)
第十章　靜電場中的能量
第4節　電容器的電容
絕緣
相距很近
帶電
電荷
電源的兩極
變大
變小
電場能
電場能
電荷量Q
比值
1 V
越大
106
×
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×
×
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