PAGEPAGE4高二物理同步訓練試題解析一、選擇題1．某電容器的電容是30μF，額定電壓為200V，擊穿電壓為400V，對于該電容器，下列說法中正確的是()A．為使它的兩極板間的電壓增加1V，所需要的電荷量是3×10－5CB．給電容器1C的電荷量，兩極板間的電壓為3×10－5VC．該電容器能容納的電荷量最多為6×10－3D．該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200V解析：選A.由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1C＝3×10－5C，A對；由U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(1,30×10－6)V＝3.3×104V，電容器被擊穿，B錯；擊穿電壓為400V表示能承受的最大電壓為400V，最大電荷量Q＝CU＝3×10－5×400C＝1.2×10－2C，C、D錯．2．一個電容器帶電荷量為Q時，兩極板間電壓為U，若使其帶電荷量增加4.0×10－7CA．1.0×10－8F B．2.0×10－C．4.0×10－8F D．8.0×10－解析：選B.由于電容與電容器上帶電荷量和電勢差大小無關，所以可根據電容的定義式推導出：C＝eq\f(ΔQ,ΔU).因此電容C＝eq\f(4.0×10－7,20)F＝2.0×10－8F.3.如圖1－8－10所示，平行板電容器的電容為C，極板帶電荷量為Q，極板間距為d.今在兩板間正中央放一帶電荷量為q的點電荷，則它所受到的電場力大小為()圖1－8－10A．keq\f(2Qq,d2) B．keq\f(4Qq,d2)C.eq\f(Qq,Cd) D.eq\f(2Qq,Cd)解析：選C.平行板電容器極板間電場為勻強電場，其電場強度為E＝eq\f(Q,Cd)，因此點電荷q在其中所受到的電場力為F＝Eq＝eq\f(Qq,Cd).4.如圖1－8－11所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止狀態．現將兩極板的間距變大，則()圖1－8－11A．電荷將向上加速運動B．電荷將向下加速運動C．電流表中將有從a到b的電流D．電流表中將有從b到a的電流解析：選BD.板距增大，由于板間電壓不變，則E＝eq\f(U,d)變小，所以電場力變小，電荷向下加速，A錯B對；由平行板電容公式可知，板間增大C變小，則Q＝CU變小，電容器放電，C錯D對．5．如圖1－8－12所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖．電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小．下列關于該儀器的說法正確的是()圖1－8－12A．該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導電液體B．金屬芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大C．如果指示器顯示電容增大了，則說明電容器中的液面升高了D．如果指示器顯示電容減小了，則說明電容器中的液面升高了解析：選AC.類似于平行板電容器的結構，導體芯柱和導電液體構成電容器的兩電極，導體芯柱的絕緣層就是兩極間的電介質，其厚度d相當于兩平板間的距離，所以厚度d越大，電容器的電容越小．導電液體深度h越大，則S越大，C越大，C增大時就表明h變大．故A、C正確．6.如圖1－8－13所示是一只利用電容器電容(C)測量角度(θ)的電容式傳感器的示意圖．當動片和定片之間的角度(θ)發生變化時，電容(C)便發生變化，于是通過知道電容(C)的變化情況就可以知道角度(θ)的變化情況．下列圖象中，最能正確反映角度(θ)與電容(C)之間關系的是()圖1－8－13圖1－8－14解析：選B.兩極板正對面積S＝eq\f(1,2)(π－θ)R2，則S∝(π－θ)又因為C∝S，所以C∝(π－θ)令C＝k(π－θ)∴θ＝π－eq\f(C,k)(k為常數)所以B正確．7．某電容器上標有“1.5μF,9V”的字樣，則()A．該電容器所帶電荷量不能超過1.5×10－6B．該電容器所加電壓不能超過9VC．該電容器擊穿電壓為9VD．當給該電容器加4.5V的電壓時，它的電容值變為0.75μF解析：選B.該標示值為電容器電容和能允許加的最大電壓．加在該電容器上的電壓超過9V就會擊穿它．能夠給它充的最大電荷量為Q＝CUm＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C.電容器電容與所加電壓無關，因此當給電容器加4.5V的電壓時，其電容值仍為1.5μF.故B正確．8．如圖1－8－15所示，平行板電容器兩個極板為A、B，B板接地，A板帶電荷量＋Q，板間電場內有一固定點P.若將B板固定，A板下移一些，或者將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，以下說法正確的是()圖1－8－15A．A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢不變B．A板下移時，P點的電場強度不變，P點電勢升高C．B板上移時，P點的電場強度不變，P點電勢降低D．B板上移時，P點的電場強度減小，P點電勢降低解析：選AC.A板下移，電荷密度不變，場強不變，又因P與B板距離不變，由UP＝Ed知P點電勢不變，A對，B錯，B板上移，場強同樣不變，但P與B板距離減小，故電勢降低C對，D錯．9．如圖1－8－16所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等距的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態．若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，穩定后，下列說法中正確的是()圖1－8－16A．液滴將向下加速運動B．M點電勢升高，液滴在M點的電勢能將減小C．M點的電場強度變小了D．在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同解析：選BD.當將a向下平移時，板間場強增大，則液滴所受電場力增大，液滴將向上加速運動，A、C錯誤．由于b板接地且b與M間距未變，由U＝Ed可知M點電勢將升高，液滴的電勢能將減小，B正確．由于前后兩種情況a與b板間電勢差不變，所以將液滴從a板移到b板電場力做功相同，D正確．二、計算題10．水平放置的平行板電容器的電容為C，板間距離為d，極板足夠長，當其帶電荷量為Q時，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q的微粒恰好做勻速直線運動．若使電容器電量增大一倍，則該帶電微粒落到某一極板上所需時間為多少？解析：利用平衡條件得mg＝qE＝eq\f(qQ,Cd).根據運動學公式有eq\f(d,2)＝eq\f(at2,2)，由牛頓第二定律得，qE′－mg＝ma，又E′＝eq\f(2Q,Cd)，解得t＝eq\r(\f(d,g)).答案：eq\r(\f(d,g))11．如圖1－8－17所示，一平行板電容器接在U＝12V的直流電源上，電容C＝3.0×10－10F，兩極板間距離d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s圖1－8－17(1)該電容器所帶電量．(2)若板間有一帶電微粒，其質量為m＝2.0×10－3kg解析：(1)由公式C＝eq\f(Q,U)得Q＝CU＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C(2)若帶電微粒恰在極板間靜止，則qE＝mg，而E＝eq\f(U,d)解得q＝eq\f(mgd,U)＝eq\f(2.0×10－3×10×1.20×10－3,12)C＝2.0×10－6微粒帶負電荷．答案：(1)3.6×10－9C(2)2.0×10－612．如圖1－8－18所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，有一質量為m，帶電量為q的小球在B板之下H處以初速度v0豎直向上進入兩板間，小球恰好能打到A板，求A、B板間的電勢差．圖1－8－18解析：如果電場力