人教版高二物理选修3-1第一章压缩天然气密度 1.8 电容器的电容 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）
1. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。在两极板间有一正点电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正点电荷在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（ ） A. U变小,E变小 B. E变大,变大 C. U变小,不变 D. U不变,不变
2. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（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。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 减小极板间的正对面积,带电油滴会向下运动
B. 将上极板上移,则P点的电势升高
C. 将下极板下移,则带电油滴在P点的电势能增大
D. 无论哪个极板上移还是下移,带电油滴都不可能向下运动
3. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（ ）
A. 公路排水设计规范使正对面积增大,电容将减小 B. 使正对面积减小,电容将减小
C. 将两极板的间距增大,电容将增大 D. 将两极板的间距增大,电容将不变
4. 如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（ ）
A. 将M板向下平移
B. 将M板向上平移
C. 将M板沿水平向左方向远离N板
D. 在M、N之间插入云母板介电常数
5. 对下列四幅图片中相关的物理知识（或实验）的说法，正确的是（ ）
A. 甲图中,赛车安装着强劲的发动机,可以获得很大的惯性
B. 乙图电解电容器外壳上标有的“10V”,指的是击穿电压,不是额定电压
C. 丙图中,世说新语言语用带正电荷的物体C靠近导体A,导体A带负电,导体B不带电
D. 丁图是磁流体发电机的原理示意图,图中上极板A将聚集负电荷
6. “超级电容器”是介于电解电容器和电池之间的一种新型储能器件，如图所示，这种电容器安全性高，可反复充放电10万次以上，使用寿命长达十二年，且容量超大（达到6000F），能够在10s内完成充电。下列说法正确的是（ ）
A. 该“超级电容器”能储存电荷
B. 该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大
C. 该“超级电容器”放电过程中把化学能转化为电能
D. 充电时电源的正极应接“超级电容器”的负极
7. 如图所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关S闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（ ）
A. 当开关S断开时,若减小平行板间的距离,则平角增大
B. 当开关S断开时,若增大平行板间的距离,则平角变小
C. 当开关S闭合时,若减小平行板间的距离,则平角增大
D. 当开关S闭合时,若减小平行板间的距离,则平角减小
8. 将电容为1×10-10F的平行板电容器接在3V的电池上，则电容器充满电时所带电荷量为（ ）
A. B. C. D. 3C
9. 如图所示，平行板电容器两极板接在直流电源两端。增大极板间距离，则电容器（ ）
A. 电容变大,极板所带电荷量增大 B. 电容变大,极板所带电荷量减小
C. 电容变小,极板所带电荷量增大 D. 电容变小,极板所带电荷量减小
10. 如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当电容值增大引起外电路的电流变化时，说明导电液体的深度h（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
二、填空题（本大题共4小题，共16.0分）
11. 一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电源电压为U的电源上，充电完成后撤去电源，则充电后电容器的带电量为______；若再拉开两板，使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为______；电量变为______；电压变为______。
报童模型
12. 在研究影响平行板电容大小的因素时如下操作发生的现象是：保持电容器两极板的电量，分别减小两极板正对面积和增大两极板间的距离时，皆看到静电计指针偏角变______；说明电容器两极板正对面积减小和两极板距离增大时电容器电势差变______，电容变______。
13. 在国际单位制中，电容的单位是______（选填“库仑”、“伏特”或“法拉”）。电容器所带的电荷量为Q两极板间的电势差为U，则电容器的电容C=______。
14. 把一个电容器电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所碰连接，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电器电与电流传盛器相连接的计算机（图中未画出）可记录电流随时间变化的i-t曲线，逆时针的电流流向为正值。图乙是某次实验中电流传感器所记录的i-t曲线，请判断该曲线记录的是电容器的______过程（选填：“充电”或“放电”）。请你用语言叙述电容器在此过程中电流随时间如何变化：______。
三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
15. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为20V的恒压电源上，两极板间距为5cm，电容器带电荷量为6×10-9C，A极板接地。求：
（1）平行板电容器的电容；
（2）平行板电容器两板之间的电场强度；
（3）距B板为2cm的C点处的电势；
16. 一个平行板电容器，使它带电荷量从Q1=3×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时，两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V，这个电容器的电容多大？如果使两极板电势差从U1=10V降为U2′=6V，则每板需减少多少电荷量？
17. 电容器的电容C=2.0×10-4F两极板A、B相距为d=0.2m，平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m=0.001kg带电荷量为q=4.0×10-4C的油滴处于静止状态。
（1）求AB间电压的大小？
（2）保持开关闭合只将两板的距离增大一倍时，求流过灵敏电流计的电流方向？及此时电容器的带电量为多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变。将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，根据C=知，电容增大，
国际扫盲日根据U=，则电势差U减小。E===，知电场强度不变。则P与负极板间的电势差不变，P深圳超导可视无痛人流点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变。故C正确，ABD错误。
故选：C。
平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变。将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过电容的变化，确定两极板电势差的变化，电场强度的变化，以及P点的电势变化，确定P点电势能的变化。
本题是电容器动态变化分析问题，是电容的两个公式：C=，C=的综合应用。基础题。
2.【答案】D
【解析】解：二极管具有单向导电性，闭合电键后电容器充电，电容器的电容：C=，C=，极板间的电场强度：E=，整理得：E=；油滴静止，油滴所受合力为零，向上的电场力与向下的重力相等，qE=mg；
A、减小极板间的正对面积S，由C=可知，C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由E=可知，电场强度E变大，油滴所受电场力变大，油滴所受合力向上，带电油滴会向上移动，故A错误；
B、将上极板向上移动，d变大，而电容器两极板间的电场强度：E==，因二极管存在，则电场强度不变，由于P与下极板的距离不变，P的电势不变，故B错误；
C、将下极板向下移动，d变大，由C=可知，C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由E=可知电容器两极板间的电场强度不变，则上极板与大地的电势差为电源电压，上极板电势不变；上极板与P点距离不变，场强不变，电势差不变，所以P点电势不变，在P点的电势能也不变，故C错误；
D、上极板上移或下极板下移时，d变大，由C=可知，C变小，由于二极管具有单向
导电性，电容器不能放电，由E=可知电容器两极板间的电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴静止不动；上极板下移或下极板上移时，d变小，C变大，两极板间的电压U等于电源电动势不变，电场强度E=变大，电场力变大，电场力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向上运动，故D正确；
故选：D。
根据平行板电容器的电容公式、电容的定义式与匀强电场场强与电势差的关系求出极板间的电场强度，根据题意判断极板间的电场强度如何变化，然后判断P点电势、油滴的电势能如何变化，判断油滴如何运动。
本题考查了判断P点电势高低、油滴运动方向问题，本题难度较大，分析清楚极板间电场强度如何变化是解题的关键；应用：C=、C=、E=
即可解题。
3.【答案】B
